الأشعة الكونية هي جسيمات مشحونة بالطاقة توجد في الفضاء الخارجي، وتسافر بسرعات تقارب سرعة الضوء، وتصطدم بالأرض من اتجاهات مختلفة. تتكوّن معظم هذه الأشعة من نوى ذرية تتدرج في حجمها من العناصر الأخف إلى الأثقل وفقاً للجدول الدوري، كما تضم إلكترونات مشحونة بالطاقة وإلكترونات موجبة وجسيمات تحت ذرية. اكتشف فيكتور هس الأشعة الكونية عام ١٩١٢ في مجال علم الفلك، وصاغ روبرت مليكان اسمها. وتبلغ كثافة الطاقة الموجودة في الشعاع الكوني بين ١ و٢ إلكترون فولت في السنتيمتر المكعب الواحد في مجرتنا، وهي مقاربة للكثافة في ضوء النجوم، كما أن معظم الأشعة الكونية تتلاشى قبل وصولها إلى سطح الأرض. وقد تتحد جسيمات الشعاع الكوني مع الأكسجين والنيتروجين عند دخولها الغلاف الجوي، وقد تصل طاقة بعض الأشعة الكونية إلى أكثر من ١٠^٢٠ إلكترون فولت، وتقاس طاقتها عادة بوحدة MeV أو GeV.