Evrenin her cihetinden yeryüzü atmosferine sürekli bir surette giren çok yüksek enerjili ve çok hızlı hareket eden taneciklere “Kozmik Işınları” denir. Bu tanecikler atmosferdeki atomlara çarparak , nükleer aksü’l-ameller yoluyla ikinci kozmik ışınımı oluşturacak başka atom türlerine sebep olurlar.
Dünya yüzeyinde ancak bu ikinci ışınım ortaya çıkarılabilir. Bununla beraber, ışınımın yoğunluğu ancak cm2 başına dakikada 1 atom nisbetinde olduğundan, ışınım yalnız çok hassas cihazlarla tespit edilebilir. Kozmik ışınımın kaynağı yıldızlar evreninde, hususiyetle de parçalanan yıldızlarda (süpernova) ve bir ihtimalle de düzenli aralıklarla radyo dalgaları yayan gökcisimlerinde görülmektedir. Misal olarak hızla dönme hareketi yapan nötron yıldızları uzaya kozmik ışın saçarlar.
Kozmik ışınım, iyonlama kısımlarından yararlanarak tabii radyoaktif konusunda ilk araştırmaların yapıldığı 20. yy başlarında keşfedildi. Bir gazın radyoaktif güç oluşturan iyonlama vetiresinin ölçüldüğü bu kısımlardaki iyonlanmanın, radyoaktif maddelerin tümüyle yok olması durumunda bile devam ettiği ortaya çıktı.
Bu iyonlanmaya, büyük sızma gücü olan bilinmeyen bir ışınımın sebep olması lazım geldiği neticesine varıldı. 1911 ve 1912’de Avusturyalı fizikçi Victor Francis Hess‘in balonla taşınan iyonlama haznesinden yararlanarak yaptığı müşahedelerde, yükseklik arttıkça önce iyonlanmanın azaldığı, ancak daha sonra yine artarak yaklaşık 2000 m yükseklikte yeniden karadaki değerine ulaştığı görüldü. Sonra iyonlanma , Hess’in gözleyebildiği en büyük yükseklik olan 5000 m’ye dek hızla arttı. Kendi keşiflerine dayanarak Hess, tüm atmosfere girebilen bir ışınımın büyük bir sızma gücünün olması gerektiği fikrinden yola çıkarak, ışınımın asıl kaynağının yeryüzü dışında olduğunu ileri sürdü.
1925’te Amerikalı fizikçi Robert Andwers Millikan, bu ışınımı kozmik ışın olarak adlandırdı. Çok merhaleli elektrik devreleri olan dedektörlerle anında saptamayı mümkün kılan araştırma usullerinin uygulanmaya başlandığı 1930’da ise daha yüksek kesimlerde bu ışınımın büyük bir kısmının elektrik yüklü atomlardan oluştuğu ortaya çıkarıldı.
Son yıllarda nükleer fizikte kullanılan gelişmiş aletler ve uydularla yapılan müşahedeler neticesinde, yeryüzü etradındaki kozmik ışınımın terkibi ve hususiyetleri konusunda da faideli malumatlar elde edildi.
