针对目前现场γ能谱测量仪需要满足便携式、低功耗、高灵敏度等应用要求，设计了一款基于C8051F340片上系统微处理器的手持式现场γ能谱仪。该能谱仪采用低功耗的电源设计方案，并集成GPS现场定位功能；同时，采用软硬件结合的方式实现γ能谱测量的自动稳谱。其系统结构采用多功能一体化的设计方案，非常适合野外现场工作。高灵敏度γ能谱的实验结果验证了系统设计方案的可行性。