gama-ışını veya gamma ışıması (simge:γ), atom altı parçacıkların etkileşiminden kaynaklanan, belirli bir titreşim sayısına sahip elektromıknatıssal ışınımdır; genelde uzayda gerçekleşen çekirdeksel tepkimelerin sonucunda üretilirler.
İlk defa, Paul Villard adlı Fransız kimyager-fizikçi, radyum ile çalışırken gama fotonlarını farketti. Villard'ın farkettiği bu fotonlara, Rutherford gama ışınımı adını vermiştir. Bu ışınlar atom çekirdeğinin enerji seviyelerindeki farklılıklardan meydana gelir. Çekirdek bir alfa veya bir beta parçacığı çıkarttıktan sonra genellikle kararlı bir durumda olmaz. Fazla kalan çekirdek enerjisi bir elektromanyetik radyasyon halinde yayınlanır. Gama ışınları, beta ışınlarından daha yüksek enerjili ve dolayısıyla daha girici (nüfuz edici) ışınlardır. g ile sembolize edilirler.
Gama ışınları, diğer elektromıknatıssal ışınlar arasında, en yüksek titreşim sayısına ve en düşük dalga boyuna sahiptirler. Taşıdıkları enerji (erke) düzeyi nedeniyle yaşayan hücrelere önemli zarar verirler. Gama ve x ışınlarının, alfa ve beta parçacıklarına göre madde içine nüfuz etme kabiliyetleri çok daha fazla, iyonlaşmaya sebep olma etkileri ise çok daha azdır. İyonize etme gücünün daha düşük olması, onun kalın cisimlerden kolayca geçmesini sağlar. Gamma ışını, birkaç santimetre kalınlığındaki kurşun tuğlalarla ve sadece belli bir kısmı durdurulabilir. Madde içerisinden geçerken üstel bir fonksiyon şeklinde bir şiddet azalmasına uğrarlar. Yüksüz olduklarından elektrik ve manyetik alanda sapma göstermezler.