Když hvězda ve dvojhvězdě zaplní svůj Rocheův lalok (buď proto, že je velmi blízko svého průvodce, nebo proto, že má relativně velký poloměr), začne ztrácet hmotu, která proudí směrem k jejímu neutronovému průvodci. Hvězda může také ztrácet hmotu v důsledku překročení své Eddingtonovy svítivosti nebo v důsledku silného hvězdného větru a část této hmoty může být gravitačně přitahována k neutronové hvězdě. V případě krátké oběžné doby a hmotné partnerské hvězdy mohou oba tyto procesy přispívat k přenosu materiálu z průvodce na neutronovou hvězdu. V obou případech pochází padající materiál z povrchových vrstev partnerské hvězdy a je bohatý na vodík a helium. Hmota proudí z dárce do akretoru na průsečíku obou Rocheových laloků, což je také místo prvního LaGrangeova bodu neboli L1. Vzhledem k rotaci obou hvězd kolem společného těžiště pak materiál vytváří trysku putující směrem k akretoru. Protože kompaktní hvězdy mají vysoké gravitační pole, materiál padá velkou rychlostí a s velkým úhlovým momentem hybnosti směrem k neutronové hvězdě. Úhlový moment mu však brání v okamžitém připojení k povrchu akreční hvězdy. Nadále obíhá kolem akreční hvězdy v rovině orbitální osy, cestou se sráží s jiným akrečním materiálem, čímž ztrácí energii, a vytváří tak akreční disk, který rovněž leží v rovině orbitální osy. V rentgenovém bursteru tento materiál akretuje na povrch neutronové hvězdy, kde vytváří hustou vrstvu. Po pouhých hodinách akumulace a gravitační komprese začne v této hmotě probíhat jaderná fúze. Ta začíná jako stabilní proces, horký cyklus CNO, avšak pokračující akrece způsobí vznik degenerované slupky hmoty, ve které se zvýší teplota (více než 1 × 109 kelvinů), což však nezmírní termodynamické podmínky. To způsobuje, že trojitý cyklus α se rychle stává favorizovaným, což vede k záblesku He. Dodatečná energie poskytnutá tímto zábleskem umožňuje, aby hoření CNO přerostlo v termonukleární běh. V rané fázi výbuchu probíhá proces alfa-p, který rychle ustupuje procesu rp. Nukleosyntéza může probíhat až do A=100, ale bylo prokázáno, že definitivně končí u Te107. Během několika sekund shoří většina akreovaného materiálu a vznikne jasný rentgenový záblesk, který je pozorovatelný rentgenovými (nebo gama) dalekohledy. Hendrik Schatz tuto problematiku přehledně studoval, psal o ní, zkoumal ji a objasňoval. Teorie naznačuje, že existuje několik režimů hoření, které způsobují variace výbuchu, jako jsou podmínky vznícení, uvolněná energie a opakování, přičemž tyto režimy jsou způsobeny složením jádra, a to jak akreovaného materiálu, tak popela výbuchu. To je většinou závislé na obsahu vodíku, helia nebo uhlíku. Zážeh uhlíku může být také příčinou extrémně vzácných „superburstů“.

Chování rentgenových bursterů je podobné chování rekurentních nov. V takovém případě je kompaktním objektem bílý trpaslík, který akretuje vodík, jenž nakonec projde explozivním hořením.