宇宙射線，指的是來自於宇宙的一種具有相當大能量的帶電粒子流。在靠近地球的太空中，每秒每平方厘米約有一個宇宙射線穿過，不停地轟炸著地球。每天都有數以千計的宇宙射線穿過我們的身體。宇宙射線最先由德國科學家韋克多·漢斯發現。
1912年，德國科學家韋克多·漢斯發現電離室內的電流隨海拔升高而變大，從而認定電流是來自地球以外的一種穿透性極強的射線所產生的。1925年，美國物理學家密立根將這種射線取名為“宇宙射線”。1938年，法國人奧吉爾又發現宇宙射線在穿過大氣層時與氧、氮等原子核碰撞轉化出次級宇宙射線粒子，而這些粒子又產生一個龐大的粒子群，他把這稱為“廣延大氣簇射”。
宇宙射線的研究已逐漸成為了天體物理學研究的一個重要領域，許多科學家都試圖解開宇宙射線之謎，但直到現在，對宇宙射線的起源尚無定論。一般認為宇宙射線的產生可能與超新星爆發有關，另一種說法則認為宇宙射線來自於爆發之後超新星的殘骸。在地球大氣層以外，宇宙射線的主要成分是高能的質子、α粒子（氦原子核）和其他一些較輕的原子核，其穿透性極強。當衝過大氣層之後，大部分被岩石吸收。
當宇宙射線到達地球的時候，部分透過大氣層阻擋的輻射的強度仍然很大，很可能對空中交通產生一定程度的影響。宇宙射線射入人的眼睛，對人眼睛的傷害程度是很嚴重的，尤其是對宇航員來說，它能使人的大腦產生錯覺，好像是看見麵前有閃光一樣。最近，有科學家表示長期以來普遍受到國際社會關注的全球變暖問題很有可能也與宇宙射線有直接關係，另有科學家表示宇宙射線很有可能與生物物種的滅絕與出現有關。當然，這些觀點仍有待證實。