宇宙射线，指的是来自于宇宙的一种具有相当大能量的带电粒子流。在靠近地球的太空中，每秒每平方厘米约有一个宇宙射线穿过，不停地轰炸着地球。每天都有数以千计的宇宙射线穿过我们的身体。宇宙射线最先由德国科学家韦克多·汉斯发现。
1912年，德国科学家韦克多·汉斯发现电离室内的电流随海拔升高而变大，从而认定电流是来自地球以外的一种穿透性极强的射线所产生的。1925年，美国物理学家密立根将这种射线取名为“宇宙射线”。1938年，法国人奥吉尔又发现宇宙射线在穿过大气层时与氧、氮等原子核碰撞转化出次级宇宙射线粒子，而这些粒子又产生一个庞大的粒子群，他把这称为“广延大气簇射”。
宇宙射线的研究已逐渐成为了天体物理学研究的一个重要领域，许多科学家都试图解开宇宙射线之谜，但直到现在，对宇宙射线的起源尚无定论。一般认为宇宙射线的产生可能与超新星爆发有关，另一种说法则认为宇宙射线来自于爆发之后超新星的残骸。在地球大气层以外，宇宙射线的主要成分是高能的质子、α粒子（氦原子核）和其他一些较轻的原子核，其穿透性极强。当冲过大气层之后，大部分被岩石吸收。
当宇宙射线到达地球的时候，部分透过大气层阻挡的辐射的强度仍然很大，很可能对空中交通产生一定程度的影响。宇宙射线射入人的眼睛，对人眼睛的伤害程度是很严重的，尤其是对宇航员来说，它能使人的大脑产生错觉，好像是看见面前有闪光一样。最近，有科学家表示长期以来普遍受到国际社会关注的全球变暖问题很有可能也与宇宙射线有直接关系，另有科学家表示宇宙射线很有可能与生物物种的灭绝与出现有关。当然，这些观点仍有待证实。