伽馬刀治療最主要的優點在于它的精度，最高的機械精度，一般來說0.1mm是它的機械誤差，對于顱腦疾病來說可以達到肉眼包括顯微手術所不能達到的精度，對于顱內深部的病灶可以達到毫米級的治療效果，像顱內轉移性的病灶，有時候就1-2mm的大小，它也可以精確的進行照射，包括顱內一些功能性病灶的毀損，像帕金森、強迫癥，它通過高精度使用很小的靶點進行照射，達到毀損局部腦組織和神經核團的目的，最終起到相當于手術的效果。伽馬刀治療的精度，對于一般手術來說是達不到的，但是它也有局限性，對于一些比較大的病灶來說，精度往往受到限制，有像膠質瘤這些大的病灶，病灶累及的范圍比較廣泛，這個時候跟普通的治療需要相互結合。