伽馬射線，或稱爲γ射線，是原子核能級躍遷時釋放出的一種高能電磁輻射。
伽馬射線具有極短的波長和極高的頻率，其波長通常短於0.01埃，頻率超過30EHz（3×10^19Hz），能量高於124keV，它比X射線的波長還要短，穿透力強，能穿透大部分物質，對人體細胞有較強的殺傷力，容易造成DNA斷裂，引起細胞突變、癌症等疾病。
伽馬射線的產生源頭非常廣泛，包括太陽系內的高能宇宙輻射、活動星系核、類星體等天體以及人造的核反應或粒子加速器，在醫學上，伽馬射線可用於治療癌症，在工業中可用於探傷或流水線的自動控制，在覈物理研究中，由於伽馬射線能夠穿透大部分物質並測定物質的組成和結構，因此也被廣泛用於研究。
然而，伽馬射線的潛在風險也不容忽視，高強度的伽馬射線會對人體DNA造成損傷，引起基因突變和細胞死亡等影響，因此，在處理和使用伽馬射線時必須採取適當的防護措施。