Bremsstrahlung må forklares ved kvanteelektrodynamikk. Når en ladet partikkel kommer nær en annen ladet partikkel vil de påvirkes av gjensidig elektromagnetisk kraft. Dette resulterer i en akselereasjon (avbøyning, nedbremsing eller øking av hastighet). Dette kan sees som en dipol mellom de to partiklene som endrer lengde og orientering over tid, og resulterer i utsendelse av energi i form av et eller flere fotoner. Frekvensen til de utsendte fotonene er avhengig av relativ hastighet, ladninger, masser og konsentrasjonen av flere ladninger. Effekten kommer uavhengig av hvilke partikler som beveger seg; Varme ioner (atomkjerner med høy midlere kinetisk energi) som beveger seg gjennom et område med kalde elektroner vil akselerere elektronene og ha samme effekt som varme elektroner med samme relative hastighet som beveger seg gjennom et område med kalde atomkjerner.