يتعرض الإشعاع الكوني بعد مغادرته لمصدره وانتشاره في الفضاء إلى بعض التغيرات التي تمس بنيته وسرعته وذلك نتيجة مروره عبر المجالات المغناطيسية وكذلك الغازات المنتشرة في الفضاء عندما يقترب هذا الإشعاع من الأرض، يتعرض إلى تحويرات أخرى من قبل الرياح الشمسية، حيث تقوم هذه الأخيرة بإبطاء الجسيمات منخفضة الطاقة وإقصاء جزءا منها، وعليه فان كثافة الجسيمات منخفضة الطاقة (الأقل من GeV 10) هي على علاقة وطيدة بالنشاط الشمسي. يسمى الإشعاع الحاصل بلوغه الطبقة العليا للغلاف الجوي وقبل دخوله في أي تفاعل معه بالأشعة الكونية الابتدائية.

تتضمن الأشعة الكونية الابتدائية كل الجسيمات المستقرة وكذلك كل نوى العناصر الموجودة الجدول الدوري، ابتداء من نواة الهيدروجين (البروتونات) وصولا إلى اليورانيوم، وكل العناصر الموجودة في الأشعة الكونية هي نفسها الموجودة في النظام الشمسي هنالك اختلاف فقط في نسب وجود بعض العناصر مثل الليثيوم والبريليوم والبورون وبعض العناصر الأخف من الحديد تتواجد بنسبة اكبر في الأشعة الكونية.