Ved direkte autoradiografi legges i en kasettholder den radioaktive prøven i mørke inn mot filmen bestående av en emulsjon på hver side av filmen, som atskiller i en indre filmbase bestående av sølvhalidkrystaler i gelatin. I reaksjon med elektroner fra den radioaktive strålingen gir disse negativt ladet sølvhalid som redusers til metallisk sølv og sverting av filmen etter fremkalling.Vanlige radioaktive isotoper brukt i autoradiografi er tritium (3H), karbon-14 (14C), svovel 35 (35S), kalsium-45 (45Ca) og fosfor-32 (32P).
Ved fluorografi legger man i tillegg en primær scintillator med PPO på utsiden av den radioaktive prøven, slik at svertingen av filmen skjer i en kombinasjon av lys og elektroner.
Med intensitetsskjerm har man en plate med fosfor på baksiden av filmen som reflekterer negatroner fra høyintensitets betastråling, for eksempel fra fosfor-32 (32P).
Todimensjonal papirkromatografi kombinert med autoradiografi ble brukt av Calvin, Benson og Bassham i utledningen av Calvinsyklus i fotosyntesen i planter.