La radiazione gamma ha massa, sebbene sia molto piccola. La massa di un fotone di raggi gamma è uguale alla sua energia divisa per il quadrato della velocità della luce. Per un fotone di raggi gamma con un'energia di 1 MeV, la massa è di circa 1,1 x 10^-36 kg. Questo è circa 10^-27 volte la massa di un elettrone.

La radiazione gamma non è composta di materia nel senso in cui gli oggetti di uso quotidiano sono composti di materia. I raggi gamma sono energia pura e non hanno le stesse proprietà della materia ordinaria, come massa, volume o carica. Tuttavia, i fotoni dei raggi gamma hanno alcune proprietà simili a quelle della materia, come la quantità di moto e l’energia.