Rayo
Los rayos producen radiaciones en una amplia variedad de rangos en el espectro electromagnético, yendo desde las frecuencias ultrabajas hasta los rayos X y rayos gamma, incluido el espectro visible. Los rayos X y gamma son de alta energía y resultan de la aceleración de los electrones en un campo eléctrico intenso en el momento de la descarga. Son atenuados por la atmósfera, limitándose los rayos X en las proximidades del rayo, mientras que los rayos gamma, aunque su intensidad se reduce considerablemente con la distancia, pueden detectarse tanto desde el suelo como desde satélites artificiales. Las tormentas se asocian generalmente con la aparición de destellos de rayos gamma en la atmósfera superior de la Tierra. Algunos satélites, como "AGILE", monitorean la aparición de este fenómeno, que ocurre decenas de veces a lo largo del año.
Brote de rayos gamma
Aún se conoce muy poco sobre la manera en que los brotes de rayos gamma transforman la energía en radiación, y hasta el 2007 seguía sin adoptarse un modelo general aceptado sobre cómo tiene lugar este proceso. Cualquier modelo de emisión de BRG debe explicar el proceso físico para generar emisiones de rayos gamma que se correspondan con las diversas curvas lumínicas, espectro y otras características observadas. La necesidad de explicar una eficiencia energética tan extrema, como se infiere de algunas explosiones, sigue siendo el gran desafío a batir: algunos brotes de rayos gamma pueden convertir hasta la mitad (o más) de la energía de la explosión en rayos gamma. Las observaciones recientes de la brillante contrapartida óptica de GRB 080319B, cuya curva lumínica se ha correlacionado con la curva lumínica de los rayos gamma, sugieren que el efecto Compton inverso puede ser el proceso dominante en algunos eventos. En este modelo, los fotones de baja energía preexistentes se dispersan debido a los electrones relativistas que se encuentran dentro de la explosión, incrementando su energía de forma considerable y transformándolos en rayos gamma.