动手术时免不了要动用一些医疗器械，比如钳子、手术刀、手术剪、夹子等，所以人们一提到治疗用的γ刀，就以为这又是一把什么钢做的形状怪异的手术刀了。其实，名为γ刀，实际上它并没有一丝一亳跟传统的刀相似的地方，它不用钢也不用铁，没有刀锋也没有刀背，它只是一种射线而已。
γ刀的主要部件是一个半球形的钢壳，内装200多颗小圆柱形钴-60源，这些钴-60源放射出来的γ射线就是我们所称的γ刀的“刀锋”了。这些射线并不是自行其是地工作，而是经过一个特殊的头盔后成辐射状、聚集在一个共同的靶点上，也即病人颅脑内的病灶部位上，然后用经聚焦的γ线灭除病患组织。
γ刀的工作原理是什么呢？
首先，要用CT、磁共振成像或数字减影装置等医学影像设备和立体定向仪等手段，找出病人颅内病灶，并精确定位，明确靶点的范围及大小。然后将影像检查所得数据输入计算机，由三维治疗计划系统处理后，生成病灶及其周围组织结构关系的立体模型图，经过一系列计算定出最佳治疗方案，并确保射线能量集中到靶点上，以免损伤周围的组织。最后，按照拟定的治疗方案放射出γ射线，对病人进行治疗。
由此可见，γ刀不是一个单一的装置，而是以计算机技术为契合点，将原有的医学影像技术、立体定向技术和高能辐射技术融合在一起的一种新型高科技医疗装置。
虽然γ刀名字中有个“刀”，但其最大的特点恰好就是不必动刀而进行治疗，不必开颅手术，不必全身麻醉，不会流血，不伤及正常组织，不产生神经功能障碍，并发症也非常少，住院时间也比较短。这较适于那些身体状况不好，不适合进行开颅手术的患者。
不过，天下没有万能的东西，神奇的γ刀也不是包治百病的神刀。通常，它们只能医治直径小于3厘米，位于功能区、脑干或深部的动脉、静脉畸形等脑血管病变，以及某些神经瘤、脑膜瘤、胶质瘤等恶性肿瘤。