La radiación electromagnética más energética, con longitudes de onda inferiores a 0.1 nanómetros. Este tipo de radiación está involucrado en fenómenos muy energéticos, característicos de los núcleos atómicos o de los fenómenos de aniquilación entre materia y antimateria. Los rayos gamma producidos en contextos astrofísicos no alcanzan la superficie terrestre porque quedan bloqueados por la atmósfera. Sí cabe estudiar desde el suelo algunos de los efectos inducidos por el choque de los fotones gamma con el aire, pero los mejores resultados se obtienen por medio de satélites artificiales. Los objetos astrofísicos más llamativos productores de este tipo de radiación son las fuentes explosivas de rayos gamma (estallidos de rayos gamma, o GRB), relacionados con explosiones de hipernovas o con la coalescencia de objetos muy compactos.
