A seconda dei tipi di esposizione, gli effetti negativi dei raggi gamma variano da eruzioni cutanee a cancro. Alte dosi di raggi gamma possono causare la morte.
I raggi gamma sono le forme più potenti di radiazioni perché possono penetrare pelle, legno, carta e altri materiali. Possono causare gravi danni agli organi se ingeriti, inalati o assorbiti. Una lieve esposizione ai raggi gamma può risultare in qualcosa di piccolo come un'eruzione cutanea, ma sono le alte dosi di esposizione che rappresentano il più grande rischio per la salute. Le basse dosi di esposizione ai raggi gamma sono ancora pericolose, tra cui un aumento del cancro, diminuzione della fertilità o cataratta. Dalle fonti forti all'esposizione a lungo termine, i raggi gamma possono causare l'avvelenamento da radiazioni, che può provocare il cancro. Le forti dosi di esposizione ai raggi gamma possono causare la morte in pochi giorni o pochi mesi. La sindrome da radiazione acuta (ARS) deriva dall'esposizione a lungo termine ai raggi gamma e i primi sintomi includono diarrea, nausea e vomito. I sintomi a lungo termine di ARS comprendono infezione, sanguinamento, perdita di peso e esaurimento del midollo. L'ARS sopravvissuta dipende dal livello di esposizione alle radiazioni e il recupero è un processo lungo, che richiede anni in alcuni casi. Gli embrioni sono i più sensibili all'esposizione ai raggi gamma e i bambini tendono ad essere più sensibili all'esposizione rispetto agli adulti.