A γ -sugárzás általában α- és β-bomlást követően észlelhető. Nagy energiájú elektromágneses sugárzás, ezért kibocsátásakor sem a tömegszám, sem a rendszám nem változik. Az α- és β-bomlás után a visszamaradó atommag energiafölösleggel rendelkezik, gerjesztett állapotban van. Mivel a mikrovilágban is érvényes az energiaminimumra való törekvés, ezért az atommag γ -foton (γ-kvantum, γ-részecske) kibocsátásával kerül alacsonyabb energiájú állapotba. A jelenség hasonló az elektronfelhő gerjesztett elektronjainak fotonkibocsátásához. A γ-fotonok energiája azonban ezerszer-egymilliószor nagyobb, mint az elektronfelhő által kibocsátott fotonok energiája.