動手術時免不了要動用一些醫療器械，比如鉗子、手術刀、手術剪、夾子等，所以人們一提到治療用的γ刀，就以為這又是一把什麽鋼做的形狀怪異的手術刀了。其實，名為γ刀，實際上它並沒有一絲一亳跟傳統的刀相似的地方，它不用鋼也不用鐵，沒有刀鋒也沒有刀背，它隻是一種射線而已。
γ刀的主要部件是一個半球形的鋼殼，內裝200多顆小圓柱形鈷-60源，這些鈷-60源放射出來的γ射線就是我們所稱的γ刀的“刀鋒”了。這些射線並不是自行其是地工作，而是經過一個特殊的頭盔後成輻射狀、聚集在一個共同的靶點上，也即病人顱腦內的病灶部位上，然後用經聚焦的γ線滅除病患組織。
γ刀的工作原理是什麽呢?
首先，要用CT、磁共振成像或數字減影裝置等醫學影像設備和立體定向儀等手段，找出病人顱內病灶，並精確定位，明確靶點的範圍及大小。然後將影像檢查所得數據輸入計算機，由三維治療計劃係統處理後，生成病灶及其周圍組織結構關係的立體模型圖，經過一係列計算定出最佳治療方案，並確保射線能量集中到靶點上，以免損傷周圍的組織。最後，按照擬定的治療方案放射出γ射線，對病人進行治療。
由此可見，γ刀不是一個單一的裝置，而是以計算機技術為契合點，將原有的醫學影像技術、立體定向技術和高能輻射技術融合在一起的一種新型高科技醫療裝置。
雖然γ刀名字中有個“刀”，但其最大的特點恰好就是不必動刀而進行治療，不必開顱手術，不必全身麻醉，不會流血，不傷及正常組織，不產生神經功能障礙，並發症也非常少，住院時間也比較短。這較適於那些身體狀況不好，不適合進行開顱手術的患者。
不過，天下沒有萬能的東西，神奇的γ刀也不是包治百病的神刀。通常，它們隻能醫治直徑小於3厘米，位於功能區、腦幹或深部的動脈、靜脈畸形等腦血管病變，以及某些神經瘤、腦膜瘤、膠質瘤等惡性腫瘤。