Sabuk radiasi Van Allen adalah wilayah di sekitar Bumi yang mengandung sejumlah besar partikel energik yang terperangkap. Ini terdiri dari sabuk bagian dalam dengan proton berenergi tinggi dan sabuk luar elektron. Sabuk itu dinamai seorang profesor dari Universitas Iowa yang berpengaruh dalam penemuannya. Sabuk radiasi menimbulkan risiko bagi elektronik dan astronot yang melewatinya, sehingga pesawat ruang angkasa biasanya memerlukan tindakan pencegahan terhadap ancaman ini jika mereka perlu melintasi wilayah tersebut.
James Van Allen membantu meyakinkan para perencana misi untuk menyertakan penghitung Geiger pada satelit US Explorer 1 untuk mendeteksi partikel bermuatan. Pesawat ruang angkasa ini menemukan sabuk radiasi dalam setelah diluncurkan pada 31 Januari 1958. Penjelajah 1 diterbangkan sebagian sebagai tanggapan terhadap satelit Soviet Sputnik 1, yang memicu Perlombaan Antariksa. Sabuk luar pertama kali terdeteksi oleh Pioneer 3, sebuah wahana penjelajah bulan, pada 6 Desember 1958. Faktanya, sabuk lain antara sabuk dalam dan luar telah ditemukan, tetapi disebabkan oleh aktivitas matahari sementara dan akhirnya menghilang.
Sabuk radiasi bagian dalam terutama terdiri dari proton berenergi tinggi. Proton di sabuk bagian dalam berasal dari peluruhan radioaktif neutron di atmosfer atas. Neutron ini berasal dari tumbukan antara sinar kosmik dan inti atom di ruang angkasa. Medan magnet di atas sekitar 62 mil (100 kilometer) dari permukaan bumi cenderung membuat partikel-partikel ini terperangkap di atas atmosfer. Namun, terkadang partikel-partikel ini akan menyerang atmosfer dan menghasilkan aurora, tampilan kutub cahaya di langit.
Sabuk radiasi luar, di sisi lain, sebagian besar terbuat dari elektron. Ini secara signifikan lebih jauh dari Bumi daripada sabuk bagian dalam, kadang-kadang mencapai jarak 10 jari-jari Bumi. Jumlah partikel di sabuk luar juga cenderung lebih bervariasi daripada di sabuk dalam. Partikel yang terperangkap di sabuk radiasi luar diperkirakan berasal dari matahari dan dibawa ke Bumi oleh angin matahari.
Radiasi pada sabuk Van Allen dapat menyebabkan kerusakan pada elektronik dan kesehatan manusia. Satelit yang mengorbit di sekitar Bumi telah hancur elektroniknya oleh aktivitas badai geomagnetik. Pesawat ruang angkasa yang melewati sabuk mengalami kenaikan tingkat radiasi yang serupa. Astronot di wilayah sabuk radiasi akan menerima dosis radiasi yang jauh lebih tinggi daripada di orbit rendah Bumi. Oleh karena itu, perencana misi harus mengembangkan metode untuk melindungi pesawat ruang angkasa dan astronot dari sabuk Van Allen selama misi antarplanet.