伽玛刀不是真正的手术刀，准确地讲，属于精 确放疗的范畴。它利用伽马射线的电离辐射作用杀灭肿瘤细胞达到治疗肿瘤的目的。之所以叫刀，是因为它治疗肿瘤的效果，与手术刀所起的效果相似，能彻底把局部肿瘤消灭干净。
伽玛刀与传统放疗相比，有着无法比拟的优势。传统的放疗好比是普通灯光，照射范围宽，治疗时正常组织和肿瘤组织都受到照射。如果肿瘤位置比较深，放射线到达肿瘤位置后，已经衰减到可以忽略不计的程度，自然起不到治疗效果，正常组织反而会受到损伤。
伽玛刀可以把射线通过不同的方位交叉到一个点，这个点就是肿瘤所在的位置。交叉点上的肿瘤受到的放射剂量就增加一倍，而正常组织则不受影响，多选择几个通道，肿瘤被照到的剂量更多。除了交叉功能，伽玛刀的第二个优点是旋转，伽玛刀旋转时，焦点始终在肿瘤上，而正常组织只受到瞬间照射，损伤更小。
伽玛刀头部、体部肿瘤都能做，头部治疗范围比较广，比如说良性肿瘤，包括脑膜瘤、垂体瘤、听神经瘤等；恶性肿瘤主要是胶质瘤、脑转移瘤等；一部分血管畸形，还有三叉神经痛和部分癫痫病人也可以进行治疗。体部的治疗范围更广，用得比较多的是肺癌；其次是消化系统，比如常见的肝癌；泌尿系统肿瘤也是伽玛刀较为擅长治疗的，如肾脏肿瘤、肾上腺肿瘤；腹膜后、纵隔部位的淋巴结转移癌、脊椎的骨转移癌等也可通过伽玛刀治疗。
