Según los tipos de exposición, los efectos negativos de los rayos gamma varían de las erupciones cutáneas al cáncer. Las altas dosis de rayos gamma pueden causar la muerte.
Los rayos gamma son las formas más poderosas de radiación porque pueden penetrar en la piel, la madera, el papel y otros materiales. Pueden causar daños severos a los órganos si se ingieren, se inhalan o se absorben. La exposición leve a los rayos gamma puede resultar en algo pequeño como una erupción cutánea, pero las altas dosis de exposición son las que representan el mayor riesgo para la salud. Las dosis bajas de exposición a los rayos gamma siguen siendo peligrosas, incluido un aumento del cáncer, disminución de la fertilidad o cataratas. Desde fuentes fuertes hasta exposición a largo plazo, los rayos gamma pueden causar envenenamiento por radiación, lo que puede resultar en cáncer. Las dosis elevadas de exposición a los rayos gamma pueden causar la muerte en unos pocos días a unos pocos meses. El síndrome de radiación aguda (ARS) se debe a la exposición prolongada a los rayos gamma y los síntomas tempranos incluyen diarrea, náuseas y vómitos. Los síntomas a largo plazo de ARS incluyen infección, sangrado, pérdida de peso y agotamiento de la médula. Sobrevivir al ARS depende del nivel de exposición a la radiación y la recuperación es un proceso largo, que lleva años en algunos casos. Los embriones son los más sensibles a la exposición a los rayos gamma, y los niños tienden a ser más sensibles a la exposición que los adultos.