Radiațiile gamma sunt periculoase deoarece provoacă leziuni celulare care duc la afectarea ADN, cancerul și boala radiologică. Deoarece razele gamma sunt o formă de radiație atât de intensă, ionizantă, ele trec prin protecții normale, cum ar fi pielea, îmbrăcămintea, folia și ochelarii. Numai scutul de masă mare, cum ar fi plumbul, le poate opri.
Degradarea radioactivă, loviturile de trăsnet și exploziile nucleare emit raze gamma. Acestea apar, de asemenea, în timpul procedurilor medicale, cum ar fi razele X și radioterapia. În timpul tratamentului cu radiații pentru cancer, izotopii radioactivi emit raze gamma într-o zonă controlată pentru a opri dezvoltarea tumorilor canceroase. Cu toate acestea, supraexpunerea la radiații producătoare de raze gama de la raze X, acceleratoare de particule, reactoare nucleare sau arme nucleare provoacă boală de radiații, cunoscută și sub denumirea de sindrom de radiație acută.
Cantitatea și durata expunerii la radiații determină rapiditatea debutului de radiații și a simptomelor sale. Expunerea la cantități mari de radiații gamma poate duce la dezvoltarea rapidă a simptomelor extreme, urmată de deces, în timp ce expunerea constantă la cantități mai mici de radiații ionizante poate întârzia simptomele de luni de zile. Sindromul hematopoietic se caracterizează printr-o pierdere de celule sanguine, ceea ce complică vindecarea rănilor convenționale după traume, cum ar fi explozii de bombe. Sindromul gastrointestinal produce simptome, cum ar fi greață, vărsături, dureri abdominale și pierderea apetitului, și este adesea urmată de deces. Sindromul neurovascular este întotdeauna fatal și apare rapid, provocând dureri de cap, amețeli și lipsa de conștientizare a mediului înconjurător. Chiar și atunci când radiația producătoare de radiații gamma este prea mică pentru a induce fatalitatea, poate duce la cancer indus de radiații.