Promienie gamma są niebezpieczne, ponieważ powodują uszkodzenie komórek, które prowadzi do uszkodzenia DNA, raka i choroby popromiennej. Ponieważ promienie gamma są tak intensywną, jonizującą formą promieniowania, przechodzą przez normalne zabezpieczenia, takie jak skóra, odzież, folia i gogle. Tylko osłony o wysokiej masie, takie jak ołów, mogą je zatrzymać.
Rozpad promieniotwórczy, uderzenia piorunów i wybuchy jądrowe emitują promieniowanie gamma. Występują również podczas zabiegów medycznych, takich jak zdjęcia rentgenowskie i radioterapia. Podczas radioterapii raka, radioaktywne izotopy emitują promieniowanie gamma w kontrolowanym obszarze, aby zatrzymać rozwój nowotworowych guzów. Jednak prześwietlenie promieniowaniem rentgenowskim wytwarzanym przez promieniowanie rentgenowskie, akceleratory cząstek, reaktory jądrowe lub broń jądrową powoduje chorobę popromienną, zwaną również syndromem ostrego promieniowania.
Ilość i czas ekspozycji na promieniowanie określa szybkość wystąpienia choroby popromiennej i jej objawy. Narażenie na duże ilości promieniowania gamma może spowodować szybki rozwój ekstremalnych objawów, a następnie śmierć, podczas gdy stała ekspozycja na mniejsze ilości promieniowania jonizującego może opóźniać objawy przez wiele miesięcy. Zespół hematopoetyczny charakteryzuje się utratą komórek krwi, co komplikuje leczenie konwencjonalnych ran po urazach, takich jak wybuchy bomb. Zespół żołądkowo-jelitowy powoduje objawy, takie jak nudności, wymioty, bóle brzucha i utrata apetytu, a często następuje śmierć. Zespół naczyniowo-nerkowy jest zawsze śmiertelny i występuje szybko, powodując bóle głowy, zawroty głowy i brak świadomości otoczenia. Nawet jeśli promieniowanie wytwarzane przez promieniowanie gamma jest zbyt niskie, aby wywołać śmierć, może prowadzić do raka wywołanego promieniowaniem.
