宇宙線與從天體傳來的可見光線不同，是一種人眼看不見的射線。

在進(jìn)入地球大氣層以前，這些宇宙線稱為原始宇宙線。它們是由各種元素的原子核構(gòu)成的粒子流，其中主要是氫原子核，約占87％；其次是氦原子核，約占12％；此外，還有氧、氮、鐵、鈷、鎳、碳、鋰、鋇、硼等元素的原子核，甚至還有人探測到含量極少的鈾原子核。

原始宇宙線粒子，它的能量平均比光子大得多，它的速度和光的速度相接近。它們從四面八方闖到地球上來，在地球大氣邊緣每平方厘米的面積上，每秒鐘大約穿過1個原始宇宙線粒子。

原始宇宙線粒子闖進(jìn)地球大氣以后，與空氣分子中的原子核相碰撞，產(chǎn)生電子、正電子、光子、介子、超子等基本粒子，失去了很多能量，這就變成為次級宇宙線。