A radiação gama tem massa, embora seja muito pequena. A massa de um fóton de raios gama é igual à sua energia dividida pelo quadrado da velocidade da luz. Para um fóton de raios gama com energia de 1 MeV, a massa é de aproximadamente 1,1 x 10^-36 kg. Isso é cerca de 10^-27 vezes a massa de um elétron.

A radiação gama não é composta de matéria no sentido em que os objetos do cotidiano são compostos de matéria. Os raios gama são energia pura e não têm as mesmas propriedades da matéria comum, como massa, volume ou carga. No entanto, os fótons de raios gama têm algumas propriedades semelhantes às da matéria, como momento e energia.