γ射線又稱γ粒子流，是原子核能級躍遷退激時釋放出的射線，是波長短于0.01埃的電磁波，能量高于1.24MeV，頻率超過300EHz。γ射線有很強的穿透力，工業中可用來探傷或流水線的自動控制。
γ射線是電磁波的一種，頻率比X射線更高。γ射線首先由法國科學家P.V.維拉德發現，是繼α、β射線后發現的第三種原子核射線。γ光子不帶電，故不能用磁偏轉法測出其能量，通常利用γ光子造成的上述次級效應間接求出，例如通過測量光電子或正負電子對的能量推算出來。此外還可用γ譜儀（利用γ射線與物質相互作用）直接測量γ光子的能量。
放射性原子核在發生α衰變、β衰變后產生的新核往往處于高能量級，要向低能級躍遷，輻射出γ光子。原子核衰變和核反應均可產生γ射線。其為波長短于0.2埃的電磁波。γ射線的波長比X射線要短，所以γ射線具有比X射線還要強的穿透能力。