伽瑪射線是可穿透整個宇宙的電磁波中最高能量的波段，也是電磁波譜中波長最短的部分。

伽瑪射線可由太空中的超新星、正電子湮滅、黑洞形成、甚至是放射衰變產生。大多數天體釋放的伽瑪射線一般認為並非來自放射衰變，而是和X射線天文學一樣來自加速的電子、電子和正電子作用（但因為能量較高而產生伽瑪射線）。

圖示：CGRO（Compton Gamma Ray Observatory）衛星上乘載的EGRET（Energetic Gamma Ray Experiment Telescope）望遠鏡拍攝到的全天超過100 MeV 的天體。NASA, Public domain, via Wikimedia Commons