W zależności od rodzaju ekspozycji, negatywne skutki promieniowania gamma są różne w przypadku wysypek skórnych i raka. Wysokie dawki promieniowania gamma mogą powodować śmierć.
Promienie gamma są najpotężniejszymi formami promieniowania, ponieważ mogą przenikać przez skórę, drewno, papier i inną materię. Mogą one spowodować poważne uszkodzenie narządów w przypadku połknięcia, wdychania lub wchłonięcia. Łagodna ekspozycja na promieniowanie gamma może powodować coś małego, jak wysypka na skórze, ale to wysokie dawki ekspozycji stanowią największe zagrożenie dla zdrowia. Niskie dawki promieniowania gamma są nadal niebezpieczne, w tym wzrost zachorowań na raka, zmniejszenie płodności lub zaćmy. Od silnych źródeł po długotrwałą ekspozycję, promieniowanie gamma może powodować zatrucie radiacyjne, które może prowadzić do raka. Duże dawki promieniowania gamma mogą spowodować śmierć w ciągu zaledwie kilku dni do kilku miesięcy. Zespół ostrego promieniowania (ARS) wynika z długotrwałej ekspozycji na promieniowanie gamma, a wczesne objawy obejmują biegunkę, nudności i wymioty. Długotrwałe objawy ARS to zakażenie, krwawienie, utrata masy ciała i wyczerpanie szpiku kostnego. Przetrwanie ARS zależy od poziomu ekspozycji na promieniowanie, a powrót do zdrowia jest procesem długotrwałym, w niektórych przypadkach trwającym kilka lat. Embriony są najbardziej wrażliwe na promieniowanie gamma, a dzieci są bardziej wrażliwe na ekspozycję niż osoby dorosłe.