בעת רעב ממושך, הגוף עובר למצב הישרדותי. רמות הסוכר בדם יורדות, הפרשת האינסולין קטנה, והגוף מתחיל לפרק את מאגרי השומן והחלבון כדי להפיק אנרגיה. תהליך זה מלווה בהאטה של קצב חילוף החומרים, ירידה במסת השרירים ובצריכת האנרגיה, וירידה ברמות הזרחן, האשלגן והמגנזיום בדם. במצב זה, כל מערכת בגוף מהלב ועד המוח פועלת במצב חירום על מנת לשמור על תפקוד בסיסי בלבד.
הבעיה נוצרת דווקא ברגע שבו ההרעבה מסתיימת. הכנסת מזון לגוף, במיוחד מזון עשיר בפחמימות, גורמת לעלייה חדה ברמות הסוכר ולהפרשה מחודשת של אינסולין. האינסולין דוחף את הסוכר ואת המלחים החשובים ובראשם זרחן, מגנזיום ואשלגן לתוך התאים, וכתוצאה מכך רמותיהם בדם יורדות במהירות. השינויים הפתאומיים האלה עלולים להביא לשרשרת תגובות מסוכנת: הפרעות קצב לב, חולשת שרירים קשה, בלבול, בצקות, כשל כלייתי ואף כשל נשימתי.
השלב הראשון בטיפול יתמקד בתיקון חוסרים קריטיים במינרלים ובמלחים. רופאים ודיאטניות יתחילו במתן כמויות קטנות של מזון נוזלי עשיר בחלבונים, אך דל בפחמימות, כדי להימנע מהעלייה החדה ברמות האינסולין. בהמשך יינתנו תוספי זרחן, אשלגן ומגנזיום בעירוי או דרך הפה, תוך ניטור רציף של רמותיהם בדם ושל מדדים חיוניים נוספים כמו דופק, לחץ דם, רמות סוכר ותפקוד לב וכליות.
הטיפול יתקדם בקצב מדוד, לעיתים במשך ימים בהתאם למצבו של כל חטוף. רק לאחר שהאיזון האלקטרוליטי יתייצב, ניתן יהיה להרחיב את התפריט בהדרגה למזונות מוצקים. בבתי החולים הדגישו כי בכל שלב יישמר פיקוח צמוד של רופא, דיאטנית ועובדת סוציאלית, שכן מלבד ההשפעות הפיזיות, החזרה לאכילה רגילה עלולה להציף גם תגובות רגשיות וטראומות מהשבי.
לדברי גורמים רפואיים, הסימן הראשון שיכול להתריע על תסמונת ההאכלה הוא ירידה חדה ברמות הזרחן. במצבים כאלה, יש לעצור מיד את ההזנה, לחדש את האיזון במלחים, ולהמשיך בהדרגה בלבד. התסמונת אינה ייחודית לשבי, אך מוכרת היטב בקרב ניצולי רעב, חולי אנורקסיה או מטופלים במצבים של תת-תזונה קשה.
לצד השיקום הגופני, ישולב גם טיפול נפשי ממושך, שכן במקרים רבים החזרה לאכילה ולסביבה בטוחה עשויה להציף זיכרונות מהשבי ומהרעב. ההבנה במערכת הבריאות היא כי ההתמודדות של החטופים כעת איננה רק פיזית, אלא גם נפשית, ותדרוש זמן, סבלנות ותמיכה מקיפה מכל הגורמים המטפלים.