碘化钠闪烁体是一种透明的单晶体，有较大的密度，为3.67g/cm3，碘的含量占85%，碘的原子序数为53，所以阻止γ射线本领大。从光谱响应来看，发射光谱在41000nm处有最大强度，强度分布的半宽度为8000nm，因此它能与光电倍增管的光阴极光谱响应很好的配合；同时，由于其吸收光谱在29300nm和23400nm处最强，故对其本身发射的光透明度近似等于一，即其发射的光子可以无阻挡地穿过自身被光电倍增管的光阴极所吸收。闪烁晶体吸收了γ射线能量后，所发射光子的平均能量与被吸收的γ射线能量的比值称为发光效率，碘化钠晶体对γ射线的发光效率为10%。发光时间0.25μs。在长期核辐射条件下性能稳定。折射系数为1.77。
体积可以做得较大：φ50mm×300mm，可加工成各种形状。
易潮解，一定要密封好，并放于干燥处。常见的封装方法是一面为光学玻璃片，四周用反射光的漫射物质氧化镁粉包住，密封在铝或电工纯铁匣中。骤冷骤热时会炸裂，所以探测器在做温度试验时，一定要注意缓慢升温与降温。新购来的晶体暂时不用时，应置于干燥缸中或浸入硅油、柴油中妥善保管。