伽玛刀(Gamma Knife)是立体定向放射外科(Stereotactic Radiosurgery)的主要治疗手段，是根据立体几何定向原理，将颅内的正常组织或病变组织选择性地确定为靶点，使用钴-60产生的伽玛射线进行一次性大剂量地聚焦照射，使之产生局灶性的坏死或功能改变而达到治疗疾病的目的。
伽玛射线头部立体定向放射外科治疗系统（简称头部伽玛刀），是一种融立体定向技术和放射外科技术于一体，以治疗颅脑疾病为主的大型设备，具有不开颅、损伤小的优点。该设备价格昂贵，应用技术要求高。
由于放射线在靶区分布的特殊性，周围组织几乎不受影响，其靶区坏死边缘如同刀割，故形象称之为“伽玛刀”。伽玛刀的治疗原理类似于放大镜的聚焦过程。把放大镜置于阳光下，放大镜下面会形成一个耀眼夺目的光斑，即焦点。焦点以外的地方，人的感觉如常，但在焦点处却有很高的热度，足以使一些物体点燃。当然，要想在人体内聚焦，用太阳光线是不可能，而必须采用具有穿透力的高能射线，如伽玛射线，同时要让伽玛射线聚焦也不像放大镜聚焦那样简单，而要综合利用核物理、计算机、生物放射、机电等一系列现代技术才能实现。
因此，伽玛刀是20世纪末现代高科技的产物，作为一种崭新的无创伤治疗手段，它是医学治疗史上的一个革命性突破。由于射线束从各个方向穿越正常组织，正常组织所受的照射剂量非常分散，每单位体积的正常组织仅受到瞬时照射，因而正常组织得以保护，靶点以外的正常组织仅受到均匀、微弱剂量照射。只要将焦点对准病变部位，就可以像手术刀一样准确地一次性摧毁病灶，达到无创伤、无出血、无感染、无痛苦、迅速、安全、可靠的神奇疗效。
伽马刀对患者有轻微的副作用，在能承受的情况下伽马刀是癌症肿瘤消除的选择。
