Гама-квантамі з’яўляюцца фатоны з высокай энергіяй. Лічыцца, што энергіі квантаў гама-выпраменьвання перавышаюць 105 эВ, аднак рэзкая мяжа паміж гама- і рэнтгенаўскім выпраменьваннем не вызначана. На шкале электрамагнітных хваль гама-выпраменьванне мяжуе з рэнтгенаўскім выпраменьваннем, займаючы дыяпазон больш высокіх частот і энергій. У вобласці 1—100 кэВ гама-выпраменьванне і рэнтгенаўскае выпраменьванне адрозніваюцца толькі па крыніцах, гэта значыць калі квант выпраменьваецца ў ядзерным пераходзе, то яго прынята адносіць да гама-выпраменьвання; калі пры ўзаемадзеянні электронаў або пры пераходах у атамнай электроннай абалонцы — да рэнтгенаўскага выпраменьвання. З пункту гледжання фізікі, кванты электрамагнітнага выпраменьвання з аднолькавай энергіяй не адрозніваюцца, таму гэты падзел прынята лічыць умоўным.
Гама-выпраменьванне выпускаецца пры пераходах паміж узбуджанымі станамі атамных ядраў, пры ядзерных рэакцыях, а таксама пры адхіленні энергічных зараджаных часціц у магнітных і электрычных палях. Гама-выпраменьванне было адкрыта французскім фізікам Полем Віларам[ru] у 1900 годзе пры даследаванні выпраменьвання радыю. Сваю назву выпраменьванне атрымала дзякуючы новазеландскаму навукоўцу Эрнэсту Рэзерфорду ў 1903 годзе.
