Kosmische Strahlung ist generell erst einmal Strahlung, die die Erde aus den unterschiedlichsten Bereichen des Weltalls erreicht. Meist versteht man darunter aber eine Strahlung aus Atomkernen der verschiedensten Elemente - zum überwiegenden Teil jedoch aus Wasserstoffatomkernen, also Protonen. Hinzu kommen außerdem noch Elektronen. Diese Teilchen (die so genannte "Primärstrahlung") erreichen jedoch die Erdoberfläche nicht. Mit Hilfe von Detektoren auf der Erde kann man lediglich die "Sekundärstrahlung" messen, da die Teilchen auf dem Weg durch die Atmosphäre an verschiedensten Reaktionsprozessen beteiligt sind.

Die Teilchen mit geringerer Energie stammen oft von unsere Sonne und werden bei Eruptionen in Richtung Erde geschleudert. Man erkennt diese Komponente der kosmischen Strahlung daran, dass sie mit der Strahlungsaktivität der Sonne schwankt. Die hauptsächliche Quelle für die Strahlung aus den Weiten des Weltalls sind wahrscheinlich Supernovae. Die Teilchen der Primärstrahlung können sehr große Energien erreichen, die die von Partikeln in Teilchenbeschleunigern auf der Erde noch übertreffen.