Sinar gamma (sinar-γ) adalah gelombang elektromagnetik dengan panjang gelombang terkecil dalam spektrum elektromagnetik. Sinar ini ditemukan pada tahun 1900 oleh Paul Villard, dan dinamai pada tahun 1903 oleh Ernest Rutherford.

Sinar gamma seperti sinar-x, tetapi gelombangnya lebih kecil dalam panjang gelombang. Baik sinar gamma maupun sinar-x adalah foton dengan energi yang sangat tinggi, dan gamma bahkan memiliki energi yang lebih besar. Mereka juga merupakan jenis radiasi pengion. Sinar gamma dapat bergerak melalui bahan yang lebih tebal daripada sinar-x.

Sinar gamma dihasilkan oleh beberapa jenis atom radioaktif. Kobalt-60 dan potasium-40 adalah dua isotop yang memancarkan sinar gamma. Cobalt-60 dibuat dalam akselerator dan digunakan di rumah sakit. Kalium-40 terjadi secara alami. Sejumlah kecil kalium-40 ada di semua tanaman dan hewan. Sinar gamma dari kalium-40 masing-masing memiliki energi 1460 ribu elektron volt (keV).

Sinar gamma dan sinar-X juga dapat dibedakan berdasarkan asalnya: Sinar-X dipancarkan oleh elektron di luar inti, sedangkan sinar gamma dipancarkan oleh inti.