Un rayon gamma désigne le rayonnement électromagnétique produit par la désexcitation d'un noyau atomique résultant d'une désintégration. Ce processus d'émission est appelé radioactivité gamma. Usuellement, on appelle rayons gamma les rayonnements issus de l'annihilation d'une paire électron-positron. Les rayonnements gamma ont des longueurs d'ondes inférieures à 1 picomètre (<) et des fréquences supérieures à 30 exahertz (>3×). Ils peuvent avoir une énergie allant de quelques keV à plusieurs centaines de GeV. La découverte des rayons gamma en 1900 est due à Paul Villard, chimiste français (1860-1934).