Die Vorteile von Gammastrahlen zeigen sich am deutlichsten im medizinischen Bereich, wo sie zur Behandlung von Krebs und Tumoren eingesetzt werden. Eine Technologie namens Gammastrahlenmesser verwendet konzentrierte Gammastrahlen, um Krebszellen anzuvisieren und zu zerstören.
Gammastrahlen werden auch bei PET-Scans und Knochenscans verwendet, um Malignome zu erkennen. Medizinisches Personal verwendet ein Kobaltisotop namens Kobalt 60 als Quelle dieser Gammastrahlen. Gammastrahlen werden auch in Autoklaven verwendet, um medizinische Instrumente zu sterilisieren.
Diese hochenergetischen Strahlen werden auch in der Lebensmittelindustrie verwendet, um Lebensmittel zu bestrahlen. Die Bestrahlung tötet Bakterien und Krankheitserreger ab und hält Obst und Gemüse länger frisch, indem der Reife- oder Keimprozess unterbrochen wird.
Gammastrahlen werden auch verwendet, um Gussteile auf Risse und Unvollkommenheiten zu untersuchen, die mit dem menschlichen Auge nicht erkennbar sind. Auch die Schmuckindustrie nutzt Gammastrahlen. Die Anwendung von Gammastrahlen auf weißen Topas verwandelt ihn in blauen Topas.
Gammastrahlen sind im Weltraum weit verbreitet und werden von sehr heißen Objekten wie Neutronensternen und der Umgebung von Schwarzen Löchern erzeugt. Wissenschaftler verwenden die Gammastrahlen, die von den Kernen der Elemente auf Planeten emittiert werden, um das Material zu bestimmen, aus dem der Planet besteht.