空氣簇射示意圖

a）宇宙射線—接近光速行進的原子核—以相對論式的型態撞擊大氣層高處的氣體原子核。入射粒子的大部份能量會轉化為亞原子粒子，包括 m 子。它們會再與其他空氣粒子猛烈碰撞，繼而產生「簇射」。其中包括 g 射線。

b）碰撞級聯初期的粒子位於稀薄的大氣層高處，以超越當中的光速（僅低於真空中的光速）而行進，因而發出切倫科夫輻射—即光學中的音爆。

c）當初期碰撞中產生的粒子撞擊大氣的原子核，它們的能量會產生其他粒子和高能輻射。根據動量守恆，大部份產生出來的物質會沿著原始粒子的方向行進，但生成的光子卻會射向四面八方。

d）經過空氣簇射的產生，宇宙射線的能量在破壞原子結構中耗散掉，當中殘留了 m 子等粒子碎片。在破壞原子的電子層結構時，會發出一些紫外線光。這些光可以由靈敏的光電倍增器測定。在特別強烈的宇宙射線中，部份簇射粒子甚至可以直達地面，由探測器測出。