I raggi gamma sono la forma di radiazione elettromagnetica con più energia e la più piccola lunghezza d'onda. Essi sono definiti come le onde con un punto (lunghezza d'onda) di meno di 1 picometer, che è di 0,1 nanometri. In confronto, il diametro di un atomo di idrogeno è il 50 picometri. Quindi la lunghezza d'onda della radiazione gamma è per definizione subatomiche. La loro energia è dell'ordine di 1,25 MeV (mega-elettron-volt) o superiore. I raggi gamma vengono generati in eventi molto energico, come supernovae, in ed intorno a corpi di materia esotica, come stelle di neutroni, pulsar e buchi neri, o in modo meno spettacolare, quando nuclei radioattivi rompere nel mezzo interstellare.

La lunghezza d'onda dei raggi gamma può scendere al livello più basso di 10 ^-15 o 0,000001 nanometri, circa il raggio classico di un elettrone. Come la lunghezza d'onda diminuisce, aumenta l'energia corrispondente. A causa della loro enorme di energia, i raggi gamma sono estremamente difficili da fermare. Per proteggere qualcosa da raggi gamma richiede scudi di spessore (1m +) di sostanze con più alto di un numero atomico possibile. Il piombo è una sostanza popolare. I raggi gamma sono stati conosciuti per viaggiare attraverso 3 metri di cemento. A causa delle alte energie e la loro capacità di penetrazione, i raggi gamma sono estremamente pericolosi biologicamente-possono uccidere le cellule viventi al contatto. L'effetto più pericoloso iniziale di una esplosione nucleare, è il flash di raggi gamma.

I raggi gamma sono stati osservati da Paul Ulrich Villard nel 1900, mentre stava studiando la radioattività dell'uranio. Inizialmente, era il sospetto che i raggi gamma sono particelle, come i suoi cugini radiative delle particelle alfa e particelle beta, ma splende attraverso un cristallo dimostrato che essi erano effettivamente le onde elettromagnetiche. Come le particelle alfa e particelle beta, raggi gamma sono radiazioni ionizzanti, anche se (a differenza di particelle beta) non sono a loro carico. Le radiazioni ionizzanti è abbastanza potente per togliere elettroni da atomi colpisce, dando loro una carica e provocare l'interruzione del materiale residenti.

Uno dei fenomeni più sorprendenti riguardanti raggi gamma è quella dei gamma ray burst (GRB). Questi sono enormi esplosioni di raggi gamma che si verificano nello spazio profondo. Essi sono l'attività più energetici dell'universo dal Big Bang. (Più energico di supernovae. ) In 10 secondi, una raffica di grandi dimensioni di raggi gamma rilascia più energia di quanta il Sole sarà comunicato nel corso della sua vita 10 miliardi l'anno. Diversi sono stati costruiti per spiegare i vari tipi di esplosioni di raggi gamma. La teoria prevalente è quella di un collapsar. Un collapsar è una stella speciale supermassiccio che espelle ad alta energia getti relativistici dai suoi poli, mentre la fase finale in fase di collasso. Osserviamo come questi GRB. Un diverso tipo di GRB è probabilmente spiegato dal degenerare stelle binarie. Stelle di neutroni estremamente denso può occasionalmente si scontrano, rilasciando enormi quantità di raggi gamma nel processo di fusione.

I raggi gamma sono usati anche in medicina per uccidere le cellule maligne, come le cellule tumorali. Questa procedura è chiamato gamma-surgery coltello.