它的波长比X射线还要短，一般波长＜0．001纳米。在原子核反应中，当原子核发生α、β衰变后，往往衰变到某个激发态，处于激发态的原子核仍是不稳定的，并且会通过释放一系列能量使其跃迁到稳定的状态，而这些能量的释放是通过射线辐射来实现的，这种射线就是γ射线。 这种射线具有很强的穿透能力。必须非常厚的混凝土或铅块才能阻挡。

当人们证实了β射线是电子流后，还发现了γ射线的存在，并发现它是波长很短的电磁波。