Un materiale ottimale deve fornire la più alta efficienza di conversione dell'energia depositata in fotoni di scintillazione e deve avere proprietà ottiche ottimali per consentire il mogliore accoppiamento con l'apparato di lettura dei fotoni di scintillazione prodotti. Inoltre il tempo di decadimento della scintillazione deve essere possibilmente breve ed il rapporto fra il numero di fotoni di scintillazione prodotti e l'energia depositata nel materiale deve avvicinarsi il più possibile alla linearità. Inoltre il materiale deve essere sufficientemente opaco alla radiazione X per permettere al rivelatore di avere una buona efficienza di rivelazione.
Nel caso dell'astronomia X sono principalmente utilizzati scintillatori composti da materiali inorganici. In particolare NaI e CsI, normalmente drogati con atomi di tallio o sodio (NaI(Tl), CsI(Tl), CsI(Na)).
Si utilizzano anche scintillatori di materiali organici, ma come rivelatori
di particelle cariche in anticoincidenza, per diminuire il fondo
intrinseco del rivelatore. Discuteremo questo argomento nell'ambito delle
tecniche di soppressione del fondo strumentale in condizioni operative.