ガンマ線（放射線）を用いて、まるでナイフで脳病巣を切り取るような治療であることからガンマナイフと呼ばれています。これは、開頭手術をしなくても、頭蓋内・脳内病変もしくは機能的脳疾患の治療・コントロールを可能とした、きわめて低侵襲な脳外科治療の一つです。

　ガンマナイフの中には、192個のコバルト（Co60）が円錐状に整列して並べられており、それぞれからガンマ線が放出されて中心の一点で集中する（焦点形成）ように設計されております。この焦点に脳内の目標となる病変を一致させてこの部分への高線量照射による治療を可能にしています。このため、病変への放射線は非常に強いにもかかわらず、周囲の正常な脳神経や脳組織への被曝は少なく抑えられております。その結果、神経への影響や合併症の可能性はとても低く、かつ標的となった脳内の病変のみに高エネルギーの放射線照射治療が行えるのです。それに加えて、身体のほかの部分へは放射線による影響が少ないことから、治療の後に皮膚炎・脱毛・骨髄機能抑制を起こすことはまずありません。この点が、通常の放射線治療と大きく異なります。さらにその上、機械的精度はきわめて高くて0.3mm以下の誤差で治療可能です。治療に必須であるCT・MRI・脳血管撮影など画像検査の質的な向上もめざましく、これら高度な画像診断検査も治療成績の向上に大きく貢献しています。