头部伽马刀在照射肿瘤的同时，伽马射线对周围脑组织也有辐射，可引起副作用。有急性副作用和远期副作用，副作用的症状与照射部位、照射剂量密切相关。急性副作用多在放射治疗6周内出现，是脑水肿引起的颅内压升高，可导致头痛、乏力、困倦、食欲不振、恶心、呕吐。如果伽马刀照射大脑半球，部分病人有癫痫发作、偏瘫，严重者嗜睡、昏迷等。如果垂体瘤伽马刀治疗，会出现垂体功能减退或视力下降。如果患有听神经瘤进行伽马刀治疗，会出现面瘫、听力下降、喝水呛咳、走路不稳等副作用。