Lo strumento venne inventato da William Crookes (1832-1919) per mettere in evidenza la cosiddetta pressione della radiazione luminosa, ovvero una forza per unità di superficie che nasce per il fatto che la faccia è colpita da radiazione luminosa. Il termine radiometro (misuratore di radiazione) deriva dal fatto che la velocità di rotazione del mulinello risulta proporzionale all'intensità della radiazione che colpisce le palette. Si trattava naturalmente di una misurazione qualitativa.
Va subito precisato che il verso di rotazione del mulinello dipende dal tenore di vuoto presente nell'ampolla, in quanto cambia la causa che ne giustifica il moto. Il mulinello dello strumento ruota in senso contrario a quello del vero e proprio radiometro di Crookes e questo perché vi è sufficiente gas residuo all'interno dell'ampolla. In queste condizioni lo scopo dell'apparecchio era allora quello di dimostrare che le molecole del gas nell'ampolla che colpiscono le facce annerite (più calde visto che assorbono la luce) esercitano una pressione maggiore di quelle che colpiscono le facce riflettenti, a causa della differenza di temperatura. Quindi è come se il mulinello fosse spinto dal lato delle facce annerite.
Ma in condizioni di vuoto assai spinto (circa un milionesimo di atmosfera) il vero mulinello di Crookes ruoterebbe in senso opposto per la sola pressione della luce (sempre presente), dato che il numero delle molecole non sarebbe sufficiente per innescare un moto dovuto gli urti più forti sulle facce annerite. Si può infatti dimostrare che in condizioni di perfetto assorbimento e perfetta riflessione la pressione della luce sulla faccia riflettente è doppia di quella sulla faccia assorbente.