Maruz kalma türlerine bağlı olarak, gama ışınlarının olumsuz etkileri cilt döküntülerinden kansere kadar değişebilir. Yüksek dozda gama ışınları ölüme neden olabilir.
Gama ışınları en güçlü radyasyon formlarıdır, çünkü cilde, tahtaya, kağıda ve diğer maddelere nüfuz edebilirler. Yutulduğunda, solunduğunda veya absorbe edildiğinde organlarda ciddi hasara neden olabilirler. Gama ışınlarına hafif maruz kalma, deri döküntüsü gibi küçük bir şeye neden olabilir, ancak en büyük sağlık riskini ortaya çıkaran yüksek maruz kalma dozlarıdır. Kanser artışı, doğurganlığın azalması veya katarakt gibi düşük gama ışınlarına maruz kalma dozları hala tehlikelidir. Güçlü kaynaklardan uzun süre maruz kalmaya kadar, gama ışınları, kansere neden olabilecek radyasyon zehirlenmesine neden olabilir. Gama ışınına maruz kalmanın ağır dozları birkaç gün ila birkaç ay arasında ölüme neden olabilir. Akut radyasyon sendromu (ARS), gama ışınlarına uzun süre maruz kalmaktan kaynaklanır ve erken belirtiler arasında ishal, bulantı ve kusma bulunur. ARS'nin uzun vadeli semptomları enfeksiyon, kanama, kilo kaybı ve kemik iliği tükenmesini içerir. ARS'den sağlanmak, radyasyona maruz kalma seviyesine bağlıdır ve iyileşme, bazı durumlarda yıllar süren uzun bir süreçtir. Embriyolar gama ışını maruziyetine en duyarlı olanlardır ve çocuklar yetişkinlere göre maruz kalmaya karşı daha duyarlı olma eğilimindedir.