本質上，就像可見光一樣，伽馬射線也是一種電磁波，只不過它是能量最高以及波長最短的電磁波，人的肉眼無法看到。根據定義，伽馬射線的波長小於1皮米，也就是0.001奈米，或10^-12米。相比之下，氫原子的直徑是50皮米。因此，伽馬射線的波長為亞原子級別。它們的能量大於等於1.25兆電子伏特。伽馬射線都是在極端高能的事件中產生的，比如超新星、中子星、脈衝星和黑洞，或者核衰變以及核反應。

伽馬射線的波長可以低至10^-15米，大約是一個電子的經典半徑。隨著波長的減小，相應的能量也會增加。由於伽馬射線的能量很高，它們具有極強的穿透能力，需要用厚厚的鉛板或者混凝土才能抵擋住。正因為如此，伽馬射線在生物學上是非常危險的，它們可以輕易穿入生物的體內，破壞有機分子，殺死與之接觸的活細胞。核爆炸最危險的初始效應就是強烈的伽馬射線閃光。此外，伽馬射線也在醫學中用於殺死惡性細胞，例如，癌細胞，此即為“伽馬刀手術”。

法國化學家、物理學家維拉德在1900年研究鈾的放射性時，首次發現了伽馬射線。最初，人們認為伽馬射線是一種高能粒子，就像能量較低的阿爾法粒子和貝塔粒子一樣。但透過把伽馬射線照射到晶體中，結果發現它們其實是電磁波。伽馬射線是一種電離輻射，能夠把電子從原子中剝離出來，從而對物質造成破壞。

有關伽馬射線最驚人的現象是伽馬射線暴，它們是源自某些宇宙災難性事件，例如，超新星爆發。可以說，伽馬射線暴是宇宙大爆炸以來宇宙中的最高能活動。在10秒鐘內，伽馬射線暴釋放出的能量比太陽在其100億年的一生中釋放出的能量還多。不過，有關伽馬射線暴的產生機制目前尚未完全瞭解清楚。

伽馬射線是指波長比X射線更短的電磁波（即波長小於0.01埃）。與阿爾法射線與貝塔射線類似，伽馬射線也是在核反應過程中產生的。而阿爾法射線與貝塔射線是粒子流，但伽馬射線則是原子核能級躍遷時，釋放出的電磁波。

因此伽馬射線在自然界中本身就存在，畢竟宇宙中的恆星等核反應非常劇烈，也就會有大量的伽馬射線產生。但是為何我們平時沒有感受到呢？這是由於伽馬射線難以突破大氣層的阻隔，只能夠在太空中被探測。事實上，透過衛星探測宇宙伽馬射線已經成為了研究超新星等天體的重要輔助手段。

而以人工的方式也可以製成伽馬射線源，這要分為可控的伽馬射線光源和不可控的核爆伽馬射線源兩類。可控的伽馬射線可以用於醫學成像、裝置探傷等領域，是一種有力的工具；而利用核爆炸引發的伽馬射線源則會極大地殺傷生物，大劑量被伽馬射線輻射後，人體器官會迅速衰竭，迎來死亡。更為可怕的是，伽馬射線彈的殺傷半徑很大，而且沒有核汙染，是一種威力巨大的戰略武器。

之所以伽馬射線對生物體危害這麼大，是因為生物體內的生物大分子在伽馬射線面前不堪一擊。伽馬射線波長極短，頻率極高，單個光子能量極大，可以輕易摧毀各類生物大分子，包括蛋白質等生物體賴以生存的物質。開個腦洞，說不定宇宙中無處不在的伽馬射線暴是讓宇宙一片死寂的重要原因之一。

一般來說，伽馬射線產生於原子核尺度上的基本粒子的運動變化，如質子的能級躍遷。宇宙中較為常見的伽馬射線應該是來自於超新星爆發之類的發生在質子中子層級的劇烈活動過程。相對的，能量低於伽馬射線的是X射線，產生於電子流對物質原子的高速撞擊。

伽馬射線也是純粹的電磁輻射，也就是一種光線。可見光顏色從紅色、橙色到藍色、紫色，波長越來越短，頻率則是越來越高，意味著能量越來越大。到了紫外線，已經無法被人眼感知，而再進一步的提高頻率和減少波長，就是X射線了，X射線的對人體和健康的危害早已被人們發現，原因在於X射線的高能帶來的電離反應，即對分子原子表層電子狀態的破壞性作用，導致蛋白質等等生命有機大分子結構的破壞，進而摧毀生命體組織的基本機能。

伽馬射線比X射線能量更高，波長更短，它會帶來的更加強烈的電離作用，甚至次一級的粒子輻射反應，從而更加具有破壞性。