伽马射线在医疗领域的应用多种多样。它们可以用于杀死癌细胞和细菌，比如通过“伽玛刀”技术集中伽玛射线束直接照射肿瘤，从而达到治疗效果。此外，伽玛射线还可以作为化学消毒的替代方案，用于医疗设备和环境的杀菌。
在医疗诊断中，伽玛射线同样发挥着重要作用。与X射线类似，伽玛射线可以在特定的能量范围内使用。为了进行诊断，医生会向患者体内注射一种称为锝-99m的放射性示踪物，这种示踪物能够发出伽玛射线。通过伽玛相机，可以捕捉到这些伽玛射线，并形成体内示踪剂分布的图像，这对于检测癌细胞分布、脑部和心血管畸形等条件非常有用。
工业领域同样受益于伽玛射线的应用。通过伽玛射线照射金属铸件和焊接结构，可以检测到潜在的缺陷和薄弱点，确保结构的安全性和稳定性。此外，伽玛射线还被用于机场行李和货物的检查，以确保安全。自2002年以来，集装箱安全倡议已采用一种类似的方法，使用伽玛射线成像系统检查货物，保障进口和出口的安全。
在食品工业中，伽玛射线同样是一种重要的工具。以钴60的形式存在时，伽玛射线可以用于食品的保存，通过照射杀死引起蛀牙的细菌、昆虫和酵母，确保食物的安全性。同时，这种照射还能防止食品萌芽和成熟，保持食品的营养价值和口感，而不对其成分造成明显影响。
