范艾伦辐射带，是环绕地球的高能粒子辐射带。在近层的宇宙空间（即距离地球100千米到几百千米的空间）中，高能量的辐射远比人们原先设想的要多。高能辐射层在赤道附近呈环状绕着地球，并向极地弯曲。这一辐射层通常就被称为“范艾伦辐射带”。
在地球大气层外数千千米的太空中潜藏着的这个范艾伦辐射带，通常情况下，它的电离子会对人造卫星和航天器构成一定的威胁。此外，范艾伦辐射带的辐射水平每月都会快速产生一个峰值，从而形成能量巨大的电子流，对空间仪器设备的电路造成破坏，甚至危害不幸路过此处的宇航员的脱氧核糖核酸（DNA）。
那这个范艾伦辐射带是如何被发现的呢？
范艾伦辐射带发现于1958年，是由范艾伦首次证实的。
范艾伦是美国著名的天文学家、地球物理学家，1914年9月7日生于艾奥瓦州芒特普莱曾特。范艾伦是一位律师的儿子，1935年毕业于艾奥瓦的美以美学院。他在大学二年级的时候已着手从事宇宙射线强度的测量工作。大学毕业后，他进入艾奥瓦州立大学，于1939年获得博士学位。1951年起，任艾奥瓦州立大学物理系主任。
早在1946年，范艾伦就利用在第二次世界大战中美国缴获的纳粹德国研制的V－2火箭，领导和组织了多次的宇宙射线强度测量。
1952年起，他又开始用由气球上发射的探空火箭进行此项观测研究。发现地球辐射带是他毕生中最重要的贡献。
1958年1月31日，美国的第一颗人造卫星——探险者I号升空，一直参与卫星探测计划的范艾伦在此卫星上安装了检测宇宙射线和其他高能粒子辐射的仪器——盖革粒子计数器，其目的就是要“探测”近地空间中高能粒子辐射的情况。当探险者I号升空时，随着高度的不断上升，计数器的读数也相应增加，从而首次在近地空间中直接探测到强流量的高能带电粒子辐射，范艾伦判定，这些粒子是被地球磁场俘获的，因此实际上是已经发现了一种辐射带。然而，当探险者I号的高度超过800千米时，计数器忽然失灵，读数竟下跌至零。
1958年3月26日，又发射了探险者Ⅱ号，卫星上安装了同样的仪器，但又发生了相似的情况。范艾伦根据自己的观测经验，认为这很可能是由于粒子数太多，计数器到达饱和状态而无法计数了。
因此在当年7月26日发射的探险者Ⅲ号卫星上，范艾伦在计数器的入射窗前加了一片铅屏蔽层，其作用是只允许粒子流中的小部分进入计数器。新的观测果然证实了他的猜测，在1000千米高度以上时，所记录到的粒子数上升得更加急剧；这与原先理论上的预测完全不一样。
由此，范艾伦认为，这是由于在大致是1000千米以上的空间中，存在着更加强烈的微粒辐射。1959年以后新的卫星观测进一步发现，这种微粒辐射区甚至还一直扩展到几个地球半径处的空间中。这种近地空间中存在的微粒辐射的区域，后来就被称为地球辐射带，也被称为“范艾伦带”，20世纪60年代初又被正式命名为磁层。
从磁层的形状来看，磁层中的粒子好像是被地球的磁场所束缚，并绕地球两极间的磁力线作螺旋形分布。
1958年8月的“阿格斯”计划对此进行了验证，它利用在地面上数百英里上空爆炸的一颗原子弹产生的带电粒子的分布，证实了磁场确是磁层形成的决定因素，磁层这一名称便正式得到了采用。
磁层的存在，以及由于太阳的色球爆发，使辐射强度发生突然和不能预料的增加，似乎是人类进行宇宙探索的障碍。不过，加加林绕地球的首次宇宙航行和后来一些宇航员的飞行，都证实了人类可在地球附近活动。
但“范艾伦带”仍是人造卫星上天之后天文探测上的第一个重大发现。