Različite vrste čestica vrlo visoke energije (do 10²⁰ eV) koje dolaze iz svemira i prolaze kroz atmosferu Zemlje. Kozmičko zračenje čini otprilike 13% od ukupnog prirodnog pozadinskog zračenja. Kozmičko zračenje sastoji se uglavnom od protona (skoro 90%), alfa čestica (gotovo 10%) dok težih iona, elektrona i gama zraka ima oko 1%. Veći dio kozmičkog zračenja dolazi izvan Sunčevog sustava, dok manji dio dolazi od Sunca. Godišnja ekvivalentna doza na otvorenom prostoru, nultoj nadmorskoj visini i srednjim geografskim širinama iznosi 0,3 mSv, a na nadmorskoj visini od 3000 m iznosi 1,1 mSv.