我們說盡管地球有一個巨大的保護傘——大氣層，雖然大氣層能阻擋將要進入地球的輻射，但是它并不能阻擋住全部輻射。同樣，大氣層對宇宙射線的阻擋也是如此。宇宙射線進入地球時被地球大氣層阻擋的只有一小部分，因此宇宙射線流對地球的影響依然比較大。比方說，一旦在高空遭到帶電粒子的攻擊，現代飛機上所使用的控制系統和導航系統就有可能失效，也就給飛機的飛行帶來很大的危害。

另外，世界長期關注的全球變暖問題很有可能也與宇宙射線有直接關系。科學家們認為，溫室效應也許并非全球變暖的唯一罪魁禍首，宇宙射線也有可能導致地球變暖，通過改變低層大氣中形成云層的方式，由于太陽風使使宇宙射線偏轉，當太陽活動加劇，太陽風也增強，從而使到達地球的宇宙射線較少，這就意味著產生的云層就少，這樣太陽就可以直接加熱地球表面。

此外，在高層空間，如果宇宙射線產生的帶電粒子濃度很高，這些帶電離子就有機會相互碰撞，相互作用從而重新結合成中性粒子。而處在低空的帶電離子，帶電時間相對較長，因此就容易形成新的云層。

幾位美國科學家還認為，宇宙射線很有可能致使生物物種的滅絕。他們認為，在某些時候宇宙射線會突然增加，這很有可能會破壞地球的臭氧層，并且增加地球環境的放射性，從而導致物種的變異甚至滅絕。另一方面，這些射線還有可能促使物種產生新的突變，從而產生出全新的一代。依照這種觀點，我們可以解釋那些生活在巖洞、海底或者地表以下的生物沒有滅絕的原因，正是因為它們有存在很隱蔽的地方，可以躲過大部分的輻射。所以宇宙射線又被戲稱為“宇宙飛彈”。