γ刀同樣利用γ射線殺死腫瘤細胞的原理。γ刀主要由放射外科系統(tǒng)、立體定位系統(tǒng)、電氣控制系統(tǒng)和治療計劃系統(tǒng)等四個子系統(tǒng)組成。其中以放射外科系統(tǒng)（也稱放射手術(shù)系統(tǒng)）為主。OUR旋轉(zhuǎn)式γ刀裝有30個⁶⁰C0密封放射源。預準直器30個，終準直器四組，每組30個，各組內(nèi)徑不同，可產(chǎn)生不同大小的束徑。治療時，根據(jù)靶點的大小選擇使用，源體旋轉(zhuǎn)，30束γ線聚焦在球心上，形成微小區(qū)域的強劑量場，對腫瘤細胞的殺傷效果猶如手術(shù)刀切除，故有“γ刀”之稱。

源體初裝時總活度約為2.2×10¹⁴Bq（6000Ci）。和傳統(tǒng)的鈷-60遠距離治療機不同的是，組成γ刀的每枚放射源都較小，對健康細胞損傷較小，但30個源發(fā)出的γ射線聚焦后能產(chǎn)生很強的劑量場，形成對腫瘤細胞的強大殺傷力，治療精度較高。特別對治療腦部腫瘤，γ刀是較好的選擇。