熱釋光劑量計是利用熱致發光原理記錄累積輻射劑量的一種器件。
熱釋光(thermoluminescence)是指發光體中以某種方式被激發儲存了能量，然后加熱發光體，使發光體以光的形式把能量再釋放出來的發光現象。
熱釋光有時也譯作熱致光、熱發光，是一種冷發光現象。不可與黑體輻射(也稱為熱發光)混淆。常見的應用有熱釋光測年法。
物理機制是發光體被激發時產生了離化，被離化出的電子將進入導帶，這時它或者與離化中心復合產生發光 ，或者被材料中的陷阱俘獲。
所謂陷阱是缺陷或雜質在晶體中形成的局部反常結構。它在禁帶中形成了局域性能級，可以容納和儲存電子。
這些電子只有通過熱、光、電場的作用才能返回到導帶，到導帶后它們或者和離化中心復合產生發光，或者再次被陷阱俘獲。
由熱釋放出的電子同離化中心復合所產生的發光，就叫作熱釋光。熱釋光是形成長余輝發光的重要原因，有的材料的長余輝可以延續到十多個小時。
熱釋電子的概率正比于e，ε是陷阱深度，k是玻耳茲曼常數，T是溫度。熱釋光與陷阱深度有關。如線性升溫即恒速升溫時，熱釋光可直觀地顯示材料中的陷阱的種類及深度和每個陷阱的密度等。
熱釋光劑量計將接收照射的這種劑量計加熱，并用光電倍增管測量熱釋光輸出，即可讀出輻射劑量值。優點是即使擱置很長時間后，其讀數衰減很少。此外，可制成各種形狀的膠片佩章，以供個人劑量監測使用。
原理就是一些晶體存在結構上的缺陷(如LiF)，當射線照射過后產生自由電子和空穴后，電子和空穴又被俘獲(自由電子被導帶俘獲，空穴被激發能級俘獲)，而把這些晶體加熱后，被俘獲的電子獲得足夠的能量逃逸出來與空穴結合，同時多余的能量以光輻射的形式釋放出來，通過這樣的原理就有了熱釋光劑量計計算劑量這個方法。
