Gamma žiarenie je elektromagnetické vlnenie s vlnovou dĺžkou kratšou ako 0,001 nanometra. Je tvorené prúdom fotónov, ktoré prenášajú obrovské množstvo energie a pohybujú sa rýchlosťou svetla. Málokedy vzniká samostatne, väčšinou totiž sprevádza emisiu (vyžarovanie) alfa a beta častíc vznikajúcich pri rádioaktívnom rozpade. Spomedzi týchto troch je gamma žiarenie najnebezpečnejšie. Aj napriek tomu, že alfa žiarenie je zastavené už papierom a na prerušenie beta žiarenia je potrebná vrstva kovu, gamma žiarenie môže byť zastavené až hrubou vrstvou olova alebo betónu.

Pri zvýšených dávkach poškodzuje orgány živých organizmov. Jeho dávky sa merajú v Grayoch. Môže spôsobovať popáleniny, rakovinu a génové mutácie rovnako ako vypadávanie vlasov či dermatitídu. Takisto môže poškodiť embryo alebo fetus v matkinom tele, epitelovú výstelku tenkého čreva a znižuje hladinu erytrocytov, leukocytov a trombocytov v krvi. Využíva sa na sterilizáciu lekárskych nástrojov, pretože účinne ničí baktérie a aj napriek tomu, že môže spôsobiť rakovinu, používa sa pri jej liečení pomocou tzv. gama noža, ktorý využíva niekoľko lúčov žiarenia namierených na miesto nádoru, aby zničil zhubné bunky.

Záblesk gamma žiarenia, vzplanutie gamma žiarenia alebo aj GRB (Gamma ray burst) je prudký záblesk gamma žiarenia na oblohe. Zjavuje sa náhodne, jeho pôvod je doteraz neznámy, ani miesto jeho objavenia sa nedá predvídať. Gamma záblesky k nám cestujú nekonečne dlho, len nedávno sa objavil jeden, ktorý sa odohral takmer pred 9,5 miliardami rokov, tj. v čase, keď ešte slnečná sústava vôbec neexistovala. Môže trvať od niekoľko tisícin sekundy až do 1,6 hodiny, a podľa toho ich delíme na krátkodobé gama záblesky, ktoré trvajú kratšie než 2 sekundy, v priemere 0,5 sekundy a dlhodobé gama vzplanutia, ktoré trvajú od 2 sekúnd do 1,6 hodiny, v priemere 35 sekúnd. Keďže zemská atmosféra gamma žiarenie neprepúšťa, môžu byť pozorovateľné len pomocou družíc. Za objavenie gamma žiarenia môžeme vďačiť studenej vojne. USA totiž poslalo v rokoch 1963 – 1965 do vesmíru tri dvojice družíc Vela, aby zabránili výbuchom sovietskych atómových zbraní.

Družice koncom 60. rokov naozaj detektovali výbuchy s obrovskými energiami, avšak, ako sa v tom čase zistilo, nešlo o atómové zbrane, o záblesk gamma žiarenia. Astronómovi neskôr zistili, že gamma záblesk má oveľa väčšiu E, ako je svietivosť celej galaxie Mliečnej cesty obsahujúcej asi 10 hviezd. Existuje viacero teórií o tom, ako gamma záblesky vznikajú. Prvou z nich je supernova. Ak totiž niektorej z väčších hviezd pomaly dochádza vodík, ale ešte ho má dostatok na termonukleárnu reakciu, zmení sa na červeného nadobra a exploduje ako supernova. Ďalšou je zrážka neutrónových hviezd. V tomto prípade nastáva záblesk následkom koalescencie, čiže zrazením dvoch hviezd, ktoré okolo seba krúžia. Aj napriek, tomu, že atmosféra gamma žiarenie neprepúšťa, ak by záblesk nastal vo vzdialenosti menej ako 3.10 svetelných rokov, žiarenie by preniklo cez atmosféru a spôsobilo by Apokalypsu – všetko na Zemi by zaniklo. V súčasnosti sa dá aj opísať, ako by takáto situácia prebiehala. Najskôr by sa objavilo zahmlené svetlo, obloha by potemnela a o niekoľko dní by na Zem dorazila spŕška veľmi intenzívneho žiarenia, ktoré by zničilo pozemský život.