Проведены расчеты сублинейности дозовых характеристик термолюминесценции (ТЛ) в рамках модели конкурирующего взаимодействия электронных и дырочных центров захвата. Установлено, что непосредственной причиной сублинейности является безызлучательная рекомбинация электронов на дырочных глубоких ловушках при облучении и регистрации ТЛ при линейном нагреве дозиметрического люминофора. Показано, что предложенный механизм сублинейности может быть использован для объяснения дозовых характеристик ТЛ анион-дефектного оксида алюминия.