По современным представлениям различают три вида космической радиации: радиационный пояс Земли, солнечные космические лучи и галактические космические лучи.

Радиационный пояс Земли (РПЗ) — это потоки заряженных частиц (протонов и электронов), захваченных геомагнитным полем и образующих области повышенной радиации. РПЗ оказывается основным постоянным источником радиационной опасности при полетах в околоземном пространстве.
Рассматривают две области РПЗ: внутреннюю и внешнюю. Энергия протонов, составляющих внутреннюю область РПЗ, достигает нескольких сот мегаэлектронвольт. Эта область простирается на расстояние от нескольких сот до нескольких тысяч километров от поверхности Земли. В районе 35° ю.ш. и 325° в.д. РПЗ опускается до значительно меньшей высоты, образуя так называемую Южно-Атлантическую аномалию. Потоки протонов РПЗ в области аномалии составляют основной источник радиационной опасности при космических полетах по орбитам, расположенным ниже РПЗ.
В центральной зоне внутренней области РПЗ, находящейся на расстоянии 2000—3000 км от поверхности Земли, мощность эквивалентной дозы облучения протонами РПЗ достигает нескольких сот бэр в сутки, так что радиационная опасность в этой области пространства исключительно большая. Полет пилотируемых космических кораблей в центральной зоне внутренней области РПЗ невозможен без специальной защиты космонавтов. Вместе с тем кратковременное пересечение РПЗ вполне допустимо, особенно если трасса полета не проходит через его центральную зону или если экипаж в момент пересечения пояса находится в более защищенном отсеке.
При уменьшении высоты круговой орбиты над поверхностью Земли до 400—500 км радиационная опасность резко уменьшается и соответственно увеличивается допустимая продолжительность полетов пилотируемых космических кораблей без специальной защиты.
Пространственное распределение электронов РПЗ характеризуется двумя четко выраженными максимумами, первый из которых находится во внутренней области пояса на расстоянии около 3000 км, а второй — во внешней области пояса на расстоянии около 22 000 км от поверхности Земли. Вблизи первого максимума мощность эквивалентной дозы облучения достигает десятков и даже сотен тысяч бэр в сутки, так что радиационная опасность от электронов РПЗ в этой области околоземного пространства исключительно высока. Вблизи второго максимума мощность эквивалентной дозы облучения примерно на порядок ниже и составляет около 104 бэр в сутки.

Солнечные космические лучи (СКЛ) составляют высокоэнергетичную часть корпускулярного излучения Солнца и возникают при так называемых хромосферных вспышках на Солнце, представляющих собой гигантские взрывы на его поверхности, сопровождаемые выбросом части солнечного вещества, оптическими явлениями, магнитными бурями и т.д. В период интенсивных солнечных вспышек плотность потока СКЛ может в тысячи раз превысить обычный уровень плотности потока ГКЛ. Впервые событие такого рода было зарегистрировано в 1942 г. Наиболее мощный поток СКЛ был зарегистрирован во время вспышки 23 февраля 1956 г., когда плотность потока КЛ на поверхности Земли увеличилась в несколько раз, в районе Москвы, например, — в 4 раза.
СКЛ состоит из протонов, в меньшей степени из ядер гелия (альфа-частиц) и более тяжелых ядер. Относительное содержание различных компонент в составе СКЛ в общем характерно для атмосферы Солнца. Скорость выброшенных частиц такова, что в ряде случаев СКЛ достигают окрестностей Земли приблизительно через 1 ч после того, как на Солнце прошла основная стадия мощной хромосферной вспышки.
Наибольшую радиационную опасность для человека в условиях космического полета представляют протоны СКЛ, свободно проникающие через оболочку обычных отсеков современных космических кораблей. Предполагается, что энергия таких протонов равна примерно 100 МэВ. За последние два одиннадцатилетних цикла солнечной активности наблюдали более ста вспышек СКЛ, в которых присутствовали протоны с энергией около 100 МэВ или более.
Для некоторых солнечных вспышек эквивалентная доза облучения СКЛ составляет сотни, а для многих — десятки бэр за вспышку. Если при полете за пределами магнитосферы Земли космонавт будет находиться во время солнечной протонной вспышки вне космического корабля, то доза облучения, обусловленная этим источником радиации, может во многих случаях превысить смертельную. Конструкция же отсеков пилотируемого космического корабля несколько ослабляет поток СКЛ. Однако в обычных отсеках космического корабля (бытовых, рабочих и лабораторных) это ослабление невелико, и СКЛ могут представлять серьезную опасность для здоровья космонавтов.
По этой причине в одном из наиболее защищенных отсеков (обычно в спускаемом аппарате, имеющем значительную толщину тепловой защиты, предохраняющей экипаж от перегрева при возвращении на Землю) необходимо расположить оборудование так, чтобы данный отсек можно было использовать в качестве радиационного убежища. Например, при орбитальных полетах в зоне экранирующего действия магнитосферы Земли спускаемый аппарат космического корабля «Союз» оказывается достаточно надежным радиационным убежищем. Таким образом, необходимо применять специальные меры по обеспечению радиационной безопасности космонавтов при длительных космических полетах, включая создание радиационного убежища для укрытия космонавтов во время мощных солнечных вспышек, постоянное функционирование службы прогноза и контроля ухудшения радиационной обстановки и т.п.