Ruim 100 jaar geleden werd de kosmische straling ontdekt. De Oostenrijker Hess steeg met een luchtballon tot zo'n 5 km hoogte en merkte dat een Leidse fles - een soort van accu uit die tijd - daar sneller leegliep dan op de grond.
Dit leeglopen van zo'n Leidse fles weet men aan ioniserende straling, dit is straling die een elektron uit een atoom slaat en er een positief ion (= geladen deeltje) van maakt. Door de geladen deeltjes loopt er een stroom en raakt de Leidse fles geleidelijk zijn spanning kwijt.

Daarvóór ging men er van uit dat de ioniserende straling overal vandaan kwam, uit de aarde zelf en uit de lucht van de dampkring. Met zijn experiment toonde Hess aan dat de straling voornamelijk vanuit de kosmos kwam, vandaar de naam kosmische straling.
Over de oorsprong van de meeste kosmische straling tast men altijd altijd in het duister. Ja, je hebt de zonnewind, laag-energetische deeltjes die door de zon worden uitgestoten. Deze zorgen voor het fraaie poollicht.
Ook zijn er deeltjes en straling afkomstig van supernova's. Deze hebben al veel meer energie. Maar de meeste kosmische straling blijkt uit hoog-energetische protonen te bestaan. De energie van deze protonen is hoger dan men toe nu toe bij de CERN in Genève kan bereiken! Waar die protonen vandaan komen is onduidelijk.

Op het moment dat kosmische straling onze dampkring binnendringt, ontstaat er een ketting aan reacties. Hierbij ontstaan deeltjes als positronen, muonen, pionen en kaonen. De meeste van die deeltjes bereiken het aardoppervlak niet. Onderzoek aan kosmische straling heeft voor het eerst het bestaan van het merendeel van deze tot dan toe onbekende elementaire deeltjes aangetoond. Het positron (= het antideeltje van het elektron) en het muon (een deeltje met 200 keer de massa en dezelfde lading als het elektron) zijn zo bijvoorbeeld in 1936 ontdekt, evenals het pion en de kaon. 
       

        
                Voorbeeld van een kettingreactie t.g.v. kosmische straling

Kosmische straling is vanwege zijn ioniserende werking schadelijk voor de mens, evenals radioactiviteit en röntgenstraling dat is. Röntgenstraling (door Tesla als eerste ontdekt) kan kunstmatig opgewekt worden door elektronen met hoge energie op een metaal te laten botsen. Elektronen uit de binnenste schil van het metaal vallen daarbij in de kern, de zgn. K-vangst, waarna andere elektronen het ontstane gat opvullen. Bij dit opvullen komt röntgenstraling vrij. Dit gebeurt ook in de natuur, bij radioactieve stoffen. Door de instabiliteit van de kern van een atoom kan een elektron spontaan in de kern vallen, met straling als gevolg.

Radioactiviteit komt overal in de natuur voor. Sommige kernen van atomen zijn instabiel en vallen spontaan uit elkaar. Dit komt door een niet zo gunstige verhouding van protonen en neutronen in de kern. Er vindt een herschikking plaats, waarbij alfa-, bèta- of gammastraling wordt uitgezonden. Ons lichaam bevat ook instabiele atomen, koolstof-14 en kalium-40. Wij zijn dus radioactief!
De ioniserende werking van straling zorgt voor mutaties in onze cellen. Hieruit kan kanker ontstaan.
Dat is de reden dat piloten maar een beperkt aantal vlieguren mogen maken: hoog in de lucht is de kosmische straling met zijn ioniserende werking een stuk groter dan op de grond. 

Een mens kan maar een bepaalde hoeveelheid straling verdragen, zo'n 2 mSv per jaar. Er wordt bijgehouden, d.m.v. badges, hoeveel straling de piloten ontvangen. Ook in ziekenhuizen, waar veel met röntgenstraling en tracers wordt gewerkt, gebruikt men deze badges.
In Nederland doet men onderzoek naar kosmische straling bij onder andere het Nikhef in Amsterdam. Daar valt nog veel te ontdekken.