A faca gama craniana é uma técnica estereotáxica que distribui os raios gama de menor energia (γ-rays) emitidos a partir de dezenas ou mesmo centenas de fontes de cobalto 60 em metade do corpo de aço esférico, a partir de diferentes posições e ângulos, através de orientação, colimação, limitação do feixe e focalização para convergir com precisão na área alvo predeterminada no crânio, formando um campo de dose de enorme energia na área alvo. O centro do ponto focal é o mais energético, e a dose diminui em doses iguais para a periferia, e o gradiente da diminuição da dose é muito grande e rápido, enquanto a energia fora do ponto focal é muito pequena, de modo que o ponto focal é como uma “faca” afiada. O tamanho e a forma do ponto focal podem ser alterados e optimizados pelo sistema computorizado de concepção do plano de tratamento, de modo a que o tamanho e a forma do campo de dose efectiva do ponto focal corresponda exactamente ao tamanho e à forma da lesão intracraniana, destruindo o tecido dentro da lesão de uma só vez pela enorme energia do ponto focal de radiação, enquanto o tecido cerebral normal fora da lesão é protegido de danos apenas por uma irradiação pequena ou instantânea. Devido ao efeito cirúrgico do tratamento com faca gama craniana e à natureza quase não danificante do tecido cerebral normal, a faca gama craniana pode conseguir um tratamento único de irradiação de alta dose sem a necessidade de tratamento por divisão (a menos que circunstâncias especiais ou lesões especiais sejam intencionais), o que é uma vantagem que outros dispositivos de radioterapia estereotáxica não têm actualmente. Do ponto de vista radiobiológico, uma única dose de tratamento da faca gama é equivalente ou mesmo superior à dose total de radiação de um curso de radioterapia convencional, e pode proporcionar um bom tratamento mesmo para tumores intracranianos benignos que não são sensíveis à radioterapia convencional.