Galaktyczne promieniowanie kosmiczne składa się z cząstek o ekstremalnie wysokiej energii (>1 GeV). Mają one źródło poza Układem Słonecznym. Cząstki te powodują jonizację atomów i cząsteczek w dolnej stratosferze oraz w górnej troposferze, od 10 do 20 km wysokości. Przypuszcza się, że poprzez tworzenie w ten sposób jąder kondensacji promieniowanie kosmiczne wpływa na pogodę i klimat Ziemi, co jednak do tej pory nie zostało potwierdzone przez obserwacje. Promienie kosmiczne wytwarzają również tzw. wtórne promieniowanie kosmiczne, przez rozbijanie napotkanych cząstek gazów atmosferycznych. Prowadzi to do zwiększonej ekspozycji na promieniowanie u osób podróżujących samolotami, szczególnie na dużej wysokości i na długich trasach.
Natężenie promieniowania galaktycznego zmienia się cyklicznie, przeciwnie do aktywności słonecznej. W fazie wysokiej aktywności słonecznej zjawiska na powierzchni Słońca tworzą fale uderzeniowe w plazmie międzyplanetarnej; oddziałują one z galaktycznymi promieniami kosmicznymi, odchylając ich tory i chroniąc wewnętrzną część Układu Słonecznego przed cząstkami o tak dużym zakresie energii.