In un bulbo di vetro, dal quale è stata estratta quasi totalmente l’aria, è sistemata una piccola elica a 4 pale. Ogni pala ha una superficie annerita e una lucida. Le 4 pale sono collegate a un mozzo centrale che può ruotare sopra la punta di un ago, con un attrito trascurabile.Quando raggi termici o liminici colpiscono il radiometro l’elica inizia a girare nel senso in cui avanzano le superfici chiare delle palette, come se si manifestasse una spinta maggiore sulle facce scure.