Raios-x são fótons entre 100 eV e 100 keV, enquanto que raios gama são fótons com energias acima de 100 keV. Evidências recentes indicam que ambas as radiações são geradas por elétrons acelerados pelo campo elétrico existente dentro do canal do relâmpago e dentro da nuvem, respectivamente.

Enquanto os raios-X só podem ser observados próximos ao canal por causa da absorção da atmosfera, os raios gama podem percorrer longos caminhos, tendo sido observados no solo ou no espaço, vindos de dentro das nuvens. Atualmente não se sabe ao certo como estas radiações são geradas, mas as evidências apontam para a necessidade de se considerar elétrons energéticos secundários produzidos por raios cósmicos como a fonte inicial do processo.