كثافة الشحنة كمية فيزيائية تعبّر عن مقدار الشحنة الكهربائية لكل وحدة طول أو مساحة أو حجم، فتصنف إلى خطية (C/m) وسطحية (C/m2) وحجمية (C/m3) وقد تكون موجبة أو سالبة؛ للحالة المتجانسة تكون الكثافة الحجمية ثابتة ρq,٠ وتحقّق Q=V·ρq,٠، وفي ميكانيكا الكم ترتبط بكثافة الاحتمال عبر ρq(r)=q·|ψ(r)|٢ وتدخل في معادلات الاستمرارية ونظرية ماكسويل.
تشكل أيونات العناصر الثقيلة عالية الشحنة، المعروفة اختصاراً بـ"أيونات العناصر الثقيلة عالية الشحنة"، نحو ١% فقط من الأشعة الكونية المجرية، لكنها تُحدث في أجسام رواد الفضاء مقداراً من الضرر البيولوجي يوازي ما تسببه البروتونات، على الرغم من أن البروتونات تمثل نحو ٨٥% من هذه الأشعة. ويعود ذلك إلى أن هذه الأيونات، رغم ندرتها النسبية، تمتلك قدرة أكبر على إحداث التأثيرات الإشعاعية المؤذية في الأنسجة الحية، ما يجعل أثرها الصحي أكثر تعقيداً من نسبتها العددية المحدودة.
