能夠到達(dá)地球附近的初級宇宙線能量跨度從10⁹eV至10²⁰eV（約為12個(gè)量級），強(qiáng)度跨越32個(gè)量級，隨著能量的增加流強(qiáng)服從dN/dE ～ E^γ 的冪律譜形式,如下圖所示： 

　　  能量越高的宇宙線，需要更大的探測器陣列面積和更長久的探測時(shí)間，例如在10¹¹eV 附近，每秒每平方米大約能接收到一個(gè)粒子；在5×10¹⁵ eV（第一個(gè)“膝”）附近，每年每平方米大約能夠接受到一個(gè)粒子；到了3×10¹⁸ eV（“踝”）附近，需要每年每平方公里才能接收到一個(gè)粒子。不同的能量反映了不同的起源，太陽宇宙線的能量最低，從100 GeV到10¹⁷ eV的宙線主要起源于銀河系內(nèi)，而能量高于10¹⁷ eV的宇宙線，主要來自于銀河系外的廣袤的宇宙。