Kosmische straling is zeer hoogenergetische straling, meestal van buiten het zonnestelsel.

De term straal is een historisch toeval, aangezien aanvankelijk ten onrechte werd aangenomen dat kosmische stralen hoofdzakelijk elektromagnetische stralen waren.

Het zijn deeltjes. De meeste zijn protonen en alfadeeltjes, die de kernen van heliumatomen vormen. Sommige zijn elektronen (betadeeltjes), gammastralen of fotonen en een heel klein deel zijn nog zwaardere deeltjes.