γ刀同样利用γ射线杀死肿瘤细胞的原理。γ刀主要由放射外科系统、立体定位系统、电气控制系统和治疗计划系统等四个子系统组成。其中以放射外科系统（也称放射手术系统）为主。OUR旋转式γ刀装有30个⁶⁰C0密封放射源。预准直器30个，终准直器四组，每组30个，各组内径不同，可产生不同大小的束径。治疗时，根据靶点的大小选择使用，源体旋转，30束γ线聚焦在球心上，形成微小区域的强剂量场，对肿瘤细胞的杀伤效果犹如手术刀切除，故有“γ刀”之称。

源体初装时总活度约为2.2×10¹⁴Bq（6000Ci）。和传统的钴-60远距离治疗机不同的是，组成γ刀的每枚放射源都较小，对健康细胞损伤较小，但30个源发出的γ射线聚焦后能产生很强的剂量场，形成对肿瘤细胞的强大杀伤力，治疗精度较高。特别对治疗脑部肿瘤，γ刀是较好的选择。