來自宇宙空間的一種短時標和高強度的γ射線爆發現象。簡稱伽馬暴。1969年美國R.W.克萊比塞得等在“維拉”衛星上放置瞭低能γ射線探測器，1972年宣佈發現瞭宇宙γ射線暴。γ射線暴並非稀有的天文現象，在人造衛星上採用適當的探測儀器，平均每天可觀察到一兩個。γ射線暴具有以下特點：持續時間短，一般隻有幾秒到幾十秒，最短的隻有幾毫秒，最長的不過千秒；γ射線暴中光子的能譜為冪律譜，典型能量在幾十千電子伏到幾兆電子伏伏，高能端未見截斷；光子強度隨時間變化的波形多種多樣，常見具有甚短時標的光變；γ射線暴到達方向的分佈高度各向同性；暴源在空間的分佈並不均勻，遠源（或弱源）偏少。
γ射線暴研究一直是天體物理中最活躍的領域之一。γ射線暴是宇宙中現今能觀察到的最猛烈的爆發現象，強度遠超過超新星爆發。到1997年，雖已觀察到上千個γ射線暴，但一直未能找到一個對應的天體，因而對γ射線暴的起源有很多種猜測。γ射線暴的源是在銀河系內或是具有宇宙學距離，曾是爭論很久的一個問題。
1997年，γ射線暴研究取得瞭重大進展。意大利和荷蘭科學傢在BeppoSax衛星上用兩個探測器同時探測γ射線暴的γ射線和X射線，利用有精確方向分辨的X射線信息指示地面的光學和射電望遠鏡，對發生γ射線暴的位置進行跟蹤觀測，取得瞭重要結果：發現一些γ射線暴具有X射線餘輝、光學餘輝以及射電餘輝。至2002年，已看到約40個γ射線暴的X射線餘輝，多數有光學餘輝，部分有射電餘輝，許多有作為對應天體的寄主星系。現在可以確定，至少這些有餘輝的γ射線暴起源於宇宙學距離上。
新的實驗證據推動瞭γ射線暴多波段發射機制的研究。近幾年發展起來的內外激波火球模型，相當成功地解釋瞭有餘輝的γ射線暴的許多動態特征，被稱為γ射線暴餘輝物理的標準模型。
但是，至今對γ射線暴餘輝的探測隻限於長暴。短暴有無餘輝的γ射線暴尚不清楚。γ射線暴的源究竟是什麼也不清楚。新發射的衛星γ射線暴探測器具有更快速和更精確的定位能力，將致力於短暴餘輝及早期餘輝的觀測。