Als TLD dienen dotierte Festkörpermaterialien, die die Energie ionisierender Strahlung speichern können und diese durch gezieltes Aufheizen als Licht wieder aussenden. Die Messung der Lichtmenge liefert ein Maß für die aufgestrahlte Dosis. Das Aufheizen führt gleichzeitig zum Regenerieren des Detektors, d.h. der Dosiswert ist auf Null zurückgesetzt und der Detektor kann wiederverwendet werden. Viele passive Dosimeter arbeiten nach dem Thermolumineszenz-Prinzip.