然而，γ－刀并非万能刀，其适用对象有严格的适应症，而且术后可能会出现较大副作用。由于病理生理等复杂的生物学条件的限制，γ－刀手术的适应性范围较校选择病例一般限于脑肿瘤直径小于３５毫米（垂体瘤直径小于２５毫米），脑血管畸形范围在４０毫米以内的患者可考虑实施γ－刀治疗。而那些范围形态不规则的病灶则不宜用γ－刀治疗，在这种情况下，常规手术及显微外科手术方法反而强于γ－刀治疗方案。
如果患者病灶较大，治疗前有颅内压明显增高的症状及体征，强行实施γ－刀治疗，治疗后由于放射性脑水肿等方面原因，会加剧颅内压增高，甚至引起脑癌，抢救措施不及时的话，将给患者带来不可弥补的损失，乃至死亡。用γ－刀治疗时，应考虑病灶与眼球、视交叉、视神经的关系，以避免上述对γ线耐受量较小的正常组织遭受放射损害引起失明。因此，垂体瘤患者，肿瘤部位与视交叉距离就大于５毫米。
γ－刀是利用等中心直线加速器产生的γ射线聚焦于靶点，以摧毁病灶。现代物理学、生物学研究表明，适度的少量的γ射线对人体并无坏处，但γ－刀则是在有脑病灶这个狭小的空间内施以高度聚集的γ射线，这样在局部范围内就造成过量的照射，造成严重副反应。因此，γ－刀的应用中，切忌过分夸大其作用，不可滥用。