Promienie gamma są używane w medycynie do leczenia raka i do sterylizacji sprzętu. Promienie gamma są również używane jako wskaźniki medyczne do lokalizowania guzów.
Promienie gamma są zbudowane z wysokoenergetycznych fal elektromagnetycznych, które łatwo przechodzą przez sprzęt medyczny. Promienie gamma przechodzą przez plastikowe opakowanie strzykawki, w którym wirusy i bakterie stają się nieaktywne i sterylizują strzykawkę. Strzykawki pozostają sterylne, dopóki pozostają wewnątrz zamkniętego opakowania z tworzywa sztucznego.
Promienniki gamma są używane do tworzenia znaczników radioaktywnych, umożliwiając lekarzom zbadanie ciała pacjenta bez konieczności uciekania się do operacji. Jest to możliwe, ponieważ promienie gamma łatwo przechodzą przez skórę. Znacznik umieszczany jest w ciele poprzez iniekcję lub połknięcie. Ważne jest, aby radioaktywny znacznik nie pozostawał aktywny w ciele zbyt długo, ponieważ promieniowanie jądrowe może uszkodzić komórki. Po wyznaczeniu znacznika czasu na poruszanie się w ciele, detektor promieniowania jest wykorzystywany, aby lekarz mógł zobaczyć, gdzie zgromadził się znacznik.
Kiedy promienie gamma są stosowane w leczeniu raka, promienie skupiają się na guzie wymagającym eliminacji, ponieważ promienie gamma mogą również uszkadzać normalne komórki. Lekarze obracają szeroką wiązkę promieni gamma wokół ciała pacjenta, utrzymując guz w środku wiązki.