Radyoaktif bozunmalarda çekirdeği oluşturan nükleonlar (proton ve nötronlar) yeniden düzenlenmelidir. Çoğu kez meydana gelen yeni çekirdeğin nükleonları çekirdek bağlanma enerjisini en düşük seviyeye düşürecek şekilde tertiplenemezler. Böylece çekirdeğin enerjisi olması gereken seviyeden daha üst bir seviyede kalabilir (uyarılmış çekirdek). Uyarılmış durumdaki çekirdek, temel durumuna geçerken aradaki enerji farkını, elektromanyetik enerji halinde dışarı verir. Dışarı verilen bu enerji gama 00 ışını olarak bilinir. Gama ışıması sırasında çekirdekteki nükleonların sayısında bir değişme olmaz.
Gama ışınları manyetik alanda sapmazlar. Dalga tabiatlı olup, dalga boyu, ışık ışınlarından çok daha kısadır. Girme yeteneği* ve |3 ışınlarına göre çok yüksek ışınlardır. % ışınları vücut için çok zararlıdır. Bu nedenle, radyoaktif maddelerle çalışanların kendilerini özellikle gama ışınlarına karşı korumaları gerekir.
Radyoaktif elementlerin (uranyum gibi) yaymış oldukları yüksek frekanslı elekt- romagnetik ışınlardır. Dalga boyları kısa olan gamma ışınları X ışınlara benzeyen özellikler gösterir. Ancak onlardan daha güçlü ışınlardır. Gamma ışınları yüksüz ve kütlesizdir.
Gamma ışınları diğer ışınlar gibi gazlara etki ederek onları iyonlaştırır. Bu iyonlaşma gazlara iletkenlik kazandırır.
Gamma ışınlarının enerjileri çok büyüktür. Bu enerjiler bir atom çekirdeğinin yakınından geçerse elektron ve pozitrona dönüşür. “Nükleer Foto Çözüm” adı verilen çekirdekleri bileşme, ayırma olayını ortaya çıkarır. Ayrıca Compton olayı da fotoelektrik olayını gerçekleştirir.