伽玛刀又称立体定向伽马射线放射治疗系统，是一种融合现代计算机技术、立体定向技术和外科技术于一体的治疗性设备，它将钴-60发出的伽玛射线几何聚焦，集中射于病灶，一次性、致死性的摧毁靶点内的组织，而射线经过人体正常组织几乎无伤害，并且剂量锐减，因此其治疗照射范围与正常组织界限非常明显，边缘如刀割一样，人们形象的称之为“伽玛刀”。
伽马刀治疗流程：
第一步：固定头架
使用CT模拟机进行肿瘤定位
CT模拟定位机
Leksell立体定向坐标头架用可调柱和固定螺丝(螺杆)固定到病人的头部。在治疗期间，用头架将患者的头部固定不动并安置在准直器头盔内，从而为测定靶点(靶组织)坐标提供了可靠的依据。
第二步：图象扫描采集(定位)
固定好头架后，接下来做与所用图象格式兼容的相关检查，可以是血管造影、CT、MRI等。采集到一系列图象并传输到治疗计划系统：LGP(Leksell GammaPlan®)。这样，就将靶点(靶组织)的位置固定下来了，它的x、y、z坐标也就被确定下来。
第三步：计算机化治疗计划设计
一旦图象被导入到治疗计划系统，患者的病变部位(病理学特征)就被描述出来。为了达到与病变立体形态(几何学)相符合的剂量分布，以二维、三维显示的病变部位为中心放置多重等角点。各种尺寸准直器的联合作用、选择性射束阻挡、加权分析等确保了放射治疗部位正好与靶组织相符合。
通过3-D可视化、剂量柱状图和其它分析工具，使剂量分布分析变
的更加容易、方便。一旦确定、设计好了治疗方案，就能马上打印并成为伽玛刀治疗的基本依据。
第四步：伽玛刀治疗
患者平躺在伽玛刀的治疗床上，依照原先确定的靶组织坐标，医师们将患者的头部放入适当的准直器头盔内。立体定向头架被用来确定201条钴60射束聚焦治疗的病变位置。治疗在很短的一段时间内完成，并且在整个治疗过程中，外科医生可以通过对讲电话装置随时与患者保持联系、通讯。
然后，治疗床进入到伽玛刀主体设备中开始治疗。治疗在较短的一段时间内完成，一般全部过程大约持续40-60分钟，当然这还得根据治疗计划的复杂程度和所要求的等角点数目而定。最后，治疗床从伽玛刀主体设备中退出结束治疗。
