Οι ακτίνες γάμμα (ακτίνες γ) είναι ηλεκτρομαγνητικά κύματα με τα μικρότερα μήκη κύματος στο ηλεκτρομαγνητικό φάσμα. Ανακαλύφθηκαν το 1900 από τον Paul Villard και ονομάστηκαν το 1903 από τον Ernest Rutherford.
Οι ακτίνες γάμμα μοιάζουν με τις ακτίνες Χ, αλλά τα κύματα έχουν μικρότερο μήκος κύματος. Τόσο οι ακτίνες γάμμα όσο και οι ακτίνες-χ είναι φωτόνια με πολύ υψηλές ενέργειες, ενώ οι ακτίνες γάμμα έχουν ακόμη μεγαλύτερη ενέργεια. Είναι επίσης ένας τύπος ιονίζουσας ακτινοβολίας. Οι ακτίνες γάμμα μπορούν να διαπεράσουν παχύτερα υλικά από ό,τι οι ακτίνες-χ.
Οι ακτίνες γάμμα παράγονται από ορισμένους τύπους ραδιενεργών ατόμων. Το κοβάλτιο-60 και το κάλιο-40 είναι δύο ισότοπα που εκπέμπουν ακτίνες γάμμα. Το κοβάλτιο-60 δημιουργείται σε επιταχυντές και χρησιμοποιείται στα νοσοκομεία. Το κάλιο-40 εμφανίζεται στη φύση. Μικρές ποσότητες καλίου-40 υπάρχουν σε όλα τα φυτά και τα ζώα. Οι ακτίνες γάμμα από το κάλιο-40 έχουν ενέργεια 1460 χιλιάδες ηλεκτρονιοβόλτ (keV) η καθεμία.
Οι ακτίνες γάμμα και οι ακτίνες Χ μπορούν επίσης να διακριθούν ανάλογα με την προέλευσή τους: Οι ακτίνες Χ εκπέμπονται από ηλεκτρόνια εκτός του πυρήνα, ενώ οι ακτίνες γάμμα εκπέμπονται από τον πυρήνα.