早在2002年，美国就把伽马射线弹列入重点研发的武器。从武器的本质上来说，伽马射线弹属于核武器的一种，属于第四代核武器。其工作原理是令某些放射性元素在极短的时间内迅速衰变，从而释放出大量的伽马射线，但又不引起核裂变或是核聚变。它不会像核炸弹那样造成大量的放射性尘埃，但是所释放的伽马射线的杀伤力比常规炸弹高数千倍。

伽马射线的波长小于0．001纳米，由于这种波长非常短，频率高，因此具有非常大的能量，如果一个小型中子弹的杀伤范围只有两千米，那么同当量的伽马射线弹就会有100公里的杀伤范围。高能量的γ射线对人体的破坏作用相当大，当人体受到γ射线的辐射剂量达到200－600雷姆时，人体造血器官如骨髓将遭到损坏，白血球严重地减少，内出血、头发脱落，在两个月内死亡的概率为0－80%；当辐射剂量为600－1000雷姆时，在两个月内死亡的概率为80－100%；当辐射剂量为1000－1500雷姆时，人体肠胃系统将遭破坏，发生腹泻、发烧、内分泌失调，在两周内死亡概率几乎为100%；当辐射剂量为5000雷姆以上时，可导致中枢神经系统受到破坏，发生痉挛、震颤、失调、嗜眠，在两天内死亡的概率为100%。

因此高能量的伽马射线对人体的破坏作用相当大，射线一旦进入人体内部，就会与人体细胞发生电离作用，电离所产生的离子能侵蚀复杂的有机分子，如蛋白质、核酸和酶等，它们都是构成活细胞组织的主要成份，一旦它们遭到破坏，就会导致人体内的正常化学过程受到干扰，直至细胞死亡。

当然，这个武器最大的优势就是这种新型炸弹介于核武器和常规武器之间，威力巨大，但又能避开国际社会对于核武器的种种限制。而且它爆炸后尽管各种效应不大，也不会使人立刻死去，但能造成放射性沾染，迫使敌人离开。所以它比氢弹、中子弹更高级，更有威慑力。还有就是，这款武器不会产生爆炸效应，不易被测量到，即使在敌方上空爆炸也不易被觉察，因此伽玛射线弹是很难防御的。

所以这款武器几乎是杀人于无形。