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
Se conoce mejor la naturaleza de la postluminiscencia observada a mayores longitudes de onda (desde los rayos X a la radio) que sigue a los brotes de rayos gamma. Toda la energía liberada por la explosión que no se irradia con el propio brote, toma la forma de materia o energía que se expande a una velocidad cercana a la de la luz. Cuando esta materia choca con el gas interestelar, crea una onda de choque relativista que se propaga en el espacio interestelar. Una segunda onda de choque, la onda reflejada, puede propagarse de regreso hacia la materia eyectada. Los electrones extremadamente energéticos dentro de la onda de choque son acelerados por poderosos campos magnéticos locales y radiados como emisión sincrotrón a lo largo de la mayoría del espectro electromagnético. Este modelo en general ha tenido éxito a la hora de modelar la conducta de muchas postluminiscencias observadas en momentos tardíos (en general, de horas a días después de la explosión), aunque existen dificultades para explicar todas las características de las postluminiscencias poco tiempo después de que tenga lugar el brote de rayos gamma.