Gammasäteilyä syntyy mm. radioaktiivisessa hajoamisessa ja ydinreaktioissa, ts. atomiydinten energiatilojen muutoksissa.
Koska gammasäteily ei läpäise ilmakehää, on tähtitieteelliset gammahavainnot tehtävä Maata kiertävistä satelliiteista. Ensimmäisenä Linnunradan gammasäteilyä havaitsi OSO 3 -tekokuussa ollut ilmaisin. Myöhempiä gammatekokuita ovat olleet mm. SAS 2, COS B ja HEAO 1 ja 2. Ensimmäiset havaintolaitteet perustuivat tuikeilmaisimiin joiden suuntatarkkuus ja erotuskyky on varsin heikko.