X線バーストは数秒から数十秒の間、X線で爆発的に輝く天体現象である。X線バーストを発生させる天体をX線バースターという。典型的なバーストの間隔は数時間から1日の範囲にある。バーストのスペクトルは黒体放射のスペクトルによく合う。黒体の温度はバーストのピーク時で(2-3)x10⁷ Kに達し、X線強度が弱くなるにつれ温度も下がる。1回のバーストで放出されるエネルギーは、10³² J（ジュール）にも及ぶ。その起源は中性子星の表面に降り積もった水素やヘリウムを主体とするガスの爆発的な核融合反応である。このような爆発を起こすには質量降着率が低いことと中性子星の磁場が弱いことが必要条件である。したがってX線バースターは比較的X線が暗く、年老いた中性子星と小質量星からなる連星系である。アウトバーストも参照。