γ射线探测（gamma ray detection），工学-航空宇航科学与技术-航天-空间科学探测-空间天文探测，利用伽马射线望远镜对天体的伽马射线辐射进行探测和实验研究。探测对象也包括空间某一方向的伽马射线强度在短时间内突然增强随后又迅速减弱的现象，称为伽马射线暴探测。当人类用肉眼观察太空时，看到的为“可见光”。然而电磁波谱的大部分是由不同辐射组成，当中辐射的波长有较可见光长，亦有较短，大部分单靠肉眼并不能看到。通过探测伽马射线能提供肉眼所看不到的太空影像。伽马射线是可穿透整个宇宙的电磁波中最高能量的波段，也是电磁波谱中波长最短的部分。伽马射线会被地球大气层完全吸收，必须使用空间望远镜观测。伽马射线可由宇宙中的超新星、正负电子湮灭、黑洞形成，甚至由放射性元素衰变产生。例如超新星SN 1987A就发射了来自超新星爆炸的放射性产物钴56释放的伽马射线。大多数天体释放的伽马射线往往并非来自放射性衰变，而是和X射线天文学一样来自加速到极端相对论速度的电子（但因为能量较高而产生伽马射线）。来自太空的伽马射线因为无法穿透地球大气层，只能在空间被探测到。