Ионизирующие частицы регистрируются в камере Вильсона благодаря способности ионов выполнять роль зародышей капель жидкости в переохлаждённом перенасыщенном паре. 2

Принцип работы: быстрая заряженная частица, двигаясь сквозь облако перенасыщенного пара, ионизирует его. 2 В местах образования ионов процесс конденсации пара происходит быстрее. 2 В результате там, где пролетела заряженная частица, образуется след из капелек воды, который можно сфотографировать. 2

По геометрии полученных треков можно определить количество частиц и направления их движения. 4 Если весь трек умещается в камере, то можно установить энергию частицы, средний линейный пробег, линейную плотность ионизации (количество капель на единицу длины трека). 4