Kozmik ışınlar, çok büyük bir yüzdesi protonlar olmak üzere atom çekirdekleri ve elektronlardan oluşan çok yüksek enerjili parçacıklar olarak tanımlanır.
Kozmik ışınların enerjilerine bağlı olarak, samanyolu galaksisi içi ve samanyolu galaksisi dışı olmak üzere iki bölgeden kaynaklandığı kabul edilir. Galaksi dışından gelen kozmik ışınların daha yüksek enerjili olduğu bilinmektedir.
Kozmik ışınları ilk kez Avustralyalı fizikçi Victor Hess, 1912 yılında ortaya atmıştır.
Uzun yıllar boyunca, bilim insanları atmosferdeki radyasyonun iyonlaşma seviyesini ölçmekte sıkıntılar yaşıyordu. O günlerdeki varsayım radyasyonun dünyadan uzaklaştıkça azalacağı yönündeydi. Hess, atmosfere yükselen bir balon içinde yaklaşık olarak 5.3 km irtifada, taşıdığı bir elektroskopun davranışına bakarak, atmosferin yukarılarına doğru şiddeti artan yüklü parçacık akısı olduğunu, bunun kaynağının ise dünyamıza atmosfer dışından gelen yüklü parçacıklar ile olabileceğini bildirdi.
Bu çalışma, 1936 yılında Hess’e Nobel Fizik ödülünü kazandırdı. Daha sonraki yıllarda ışımalara duyarlı daha gelişkin dedektörlerin yapımı, kozmik ışınlar hakkındaki bilgilerimizi geliştirdiği gibi, yeni keşiflerin yapımasına da katkıda bulunmuştur.