الأشعة الكونية هي عبارة عن مجموعة من الجسيمات ذات الطاقات العالية (UHE) والتي تجوب الفضاء، فترتطم بالغلاف الجوي للأرض منتجة تفاعلات. تُخلف هذه التفاعلات جسيمات ثانوية ",شلالا من الجسيمات الثانوية", تخترق طبقات الغلاف الجوي حتى يصل بعضها إلى الأرض والبعض الآخر يخترق أجسادنا ويواصل طريقه متجاوزا الطبقات الأرضية.
تتكون الأشعة الكونية غالبا من بروتونات (protons) وجسيمات ألفا (α) أي نوى ذرات الهيليوم (He) إلكترونات، إضافة إلى أنوية ثقيلة مثل الحديد (iron).
وبما أن الأشعة الكونية جل جسيماتها مشحونة، فإن مسارها في الفضاء يتأثر بخطوط حقل القوى المغناطيسية في الكون .
من المعروف أن الأشعة الكونية لها طاقة عالية جدا وتفوق نظيراتها في المختبرات والمفاعلات، كذا معجلات الجسيمات مثل مصادم الهدرونات الكبير(LHC)، الذي يسرع الجسيمات مثل البروتونات حيث بلغت طاقتها إلى نحو700 (GeV) جيجا إلكترون فولت[2]، أما الأشعة الكونية فتصل طاقتها إلى 1021 (eV) إلكترون فولت وهي طاقة رهيبة جدا يستحيل بلوغها لدى المختبرات.