Le rayonnement gamma a une masse, même si elle est très petite. La masse d’un photon gamma est égale à son énergie divisée par le carré de la vitesse de la lumière. Pour un photon gamma d’une énergie de 1 MeV, la masse est d’environ 1,1 x 10^-36 kg. Cela représente environ 10^-27 fois la masse d'un électron.

Le rayonnement gamma n’est pas composé de matière au sens où les objets du quotidien sont composés de matière. Les rayons gamma sont de l’énergie pure et n’ont pas les mêmes propriétés que la matière ordinaire, comme la masse, le volume ou la charge. Cependant, les photons gamma possèdent certaines propriétés similaires à celles de la matière, comme l’impulsion et l’énergie.