Kozmik radyasyon, uzay boşluğundan atmosferimize sürekli giren ve çoğu kez yeryüzüne kadar ulaşabilen helyum, elektron, proton ve atomaltı parçacıklardan oluşur. Atmosfer içinde tespit edilemeyecek kadar çok sayıda atom ve molekül iyonlaşması gerçekleşir. Ortaya çıkan bu radyoaktiviteden yayılan ışınların oluşturduğu dalgalar, kozmik radyasyonu tarif etmek için kullanılır. Kozmik radyasyonun kaynağı tespit edilmeden önce, yer kabuğundan çıkan radon gazı sorumlu tutulurdu. Bu doğru bir teoridir, fakat yeryüzünden yükseldikçe kozmik radyasyonun arttığı tespit edilmiştir. Bu durumda kozmik radyasyonun asıl kaynağının uzayın derinliklerinde olduğu tezi kabul görmüştür.

Bu radyasyon kaynakları doğal radyasyon kaynakları olarak isimlendirilir. Uzayın her tarafında olduğu gibi Dünyamızın atmosferi altında da kozmik radyasyon bulunmaktadır. Yer kürenin kendisi, radon gazı nedeniyle bir miktar kozmik radyasyon yayar. Uzun süre yer altında maden ocaklarında çalışanlarda normalden daha fazla radyasyona rastlanmıştır. Bu durum, yerkürenin manyetik bir yapıya sahip olmasından kaynaklanır.

İnsan vücudunun kendine has bir radyasyon üretme kapasitesi vardır. Tabi ki bu durum minimum düzeyde olduğundan, insan DNA'sı bu radyasyona göre şekil almıştır. İnsan vücudundaki radyasyon, insan beyninde oluşan elektriğin yol açtığı manyetik duruma örnek verilebilir.

Kozmik radyasyonun bilimsel ölçümlere konu olan kısmı ise uzayın derinliklerinden gelen kozmik radyasyondur. Esasen bu radyasyon, uzayın belli bir merkezinden değil, birçok farklı kaynaktan karmaşık olarak gelir. Her yönden kozmik radyasyon gelmesinin nedeni, uzayın derinliklerinde bulunan ve çıplak gözle göremediğimiz süpernova patlamalarının kainatın oluşumundan beri sürekli var olmasıdır. Süpernova patlamaları ile ortaya çıkan alfa, beta ve gama ışınları, yeryüzüne ulaşırken beraberinde atom altı parçacıklar getirir. Bu parçacıklar kozmik radyasyona neden olur.

Kozmik radyasyon, en fazla etkisini gama ışınları ile gösterir. Bu ışınlar bir çeşit elektromanyetik titreşim etkisine sahiptir. Gama ışınları, diğer ışınlar arasında en fazla etkiye sahiptir. Bu ışınların radyasyon etkisi alfa ve beta ışınlarına göre daha fazla olup, atom ve moleküllerle iyonlaşma özelliği daha fazladır.

Dünya yüzeyinde ve atmosfer altında yaşayan canlılar için kozmik radyasyonun DNA'yı bozacak kadar etkili olması nadiren karşılaşılan bir durumdur. Bu etkinin az olmasının nedeni, ozon tabakasının uzaydan gelen kozmik radyasyonun büyük bir bölümünü engelleyerek Dünya'yı canlılar için yaşanabilir hale getirmesidir. Fakat uzaya yaklaşıldıkça kozmik radyasyon arttığından, canlı DNA'sını etkileme ihtimali çok az da olsa artar. Astronotlar ve pilotlar kısmen bu kozmik radyasyona daha fazla maruz kalırlar. Bu etkiyi azaltmak için önde gelen havacılık firmaları, maruz kalınacak kozmik radyasyon için maksimum düzeyler belirlemişlerdir. Bu düzeylerin üzerine çıkarak uçuş yapan pilotlar ve firmalar standart dışı kabul edilmiştir.

Kozmik radyasyonun etkileri üzerine yapılan araştırmalar, özellikle yüksek irtifalarda bulunan uçaklar ve uzay görevleri için büyük önem taşımaktadır. Bu araştırmalar sonucunda, özel koruyucu malzemelerin geliştirilmesi ve radyasyonun etkilerini minimize etmek için çeşitli önlemler alınmaktadır. Ayrıca, kozmik radyasyonun atmosferik olaylara ve iklim değişikliklerine olan etkileri de incelenmektedir.