最终状态只有几种可能，机率最大的是产生二个或多个伽马射线的光子，由于动量守恆及能量守恆的限制，不允许产生单一光子。（不过若电子是紧密被原子束缚，就有可能只产生单一光子。）最常见的是产生二个光子，每个光子的能量都等于电子或是正电子的不变质量。一般会选用动量中心系为参考系，使得湮灭前的总动量为零，因此湮灭后的伽马射线会往相反方向发射。有时也会产生三个光子，因为在某些角动量的状态下，需要维持电荷宇称的守恆。以机率上来看有可能产生任意数量的光子，但每多产生一个光子，其机率都再低一些，因为其过程更加复杂，机率幅也越低