伽马刀可以治疗各种类型的颅脑肿瘤，包括良性肿瘤、恶性肿瘤，原发性肿瘤和继发性肿瘤。具体来说良性肿瘤包括脑膜瘤、听神经瘤、脑垂体瘤；恶性肿瘤里最常见的脑转移瘤、淋巴瘤、生殖细胞瘤。 有一些比较局限的胶质细胞瘤或者通过手术放疗以后复发胶质瘤，包括脊索瘤，也包括一定数量的眼眶肿瘤。眼眶肿瘤也包括良性和恶性的肿瘤。 还有一部分疾病是血管性疾病，血管性疾病总的来说包括动静脉畸形、海绵状血管瘤、动静脉瘘、眼眶局部的静脉曲张、眼眶的静脉性血管瘤。还有一大类属于功能性疾病，功能性疾病最主要的就是三叉神经痛、癫痫还包括强迫症、帕金森病。