เข็มขัดรังสีแวนอัลเลนเป็นพื้นที่รอบ ๆ โลกที่มีอนุภาคพลังจำนวนมากติดอยู่ ประกอบด้วยสายพานภายในที่มีโปรตอนพลังงานสูงและสายพานด้านนอกของอิเล็กตรอน เข็มขัดดังกล่าวได้รับการตั้งชื่อตามศาสตราจารย์ของมหาวิทยาลัยไอโอวาซึ่งมีอิทธิพลในการค้นพบ เข็มขัดรังสีนำเสนอความเสี่ยงต่อทั้งอุปกรณ์อิเล็กทรอนิกส์และนักบินอวกาศที่ผ่านมันดังนั้นยานอวกาศมักต้องการมาตรการตอบโต้ภัยคุกคามนี้หากพวกเขาจำเป็นต้องเดินทางข้ามภูมิภาค
James Van Allen ช่วยโน้มน้าวนักวางแผนภารกิจให้รวมตัวนับ Geiger บนดาวเทียม US Explorer 1 เพื่อตรวจจับอนุภาคที่มีประจุ ยานอวกาศนี้ค้นพบเข็มขัดรังสีชั้นในหลังจากเปิดตัวเมื่อวันที่ 31 มกราคม พ.ศ. 2501 Explorer 1 ถูกบินส่วนหนึ่งเพื่อตอบสนองต่อดาวเทียมดาวเทียมส ปุตนิก โซเวียต 1 ซึ่งเป็นจุดประกายการแข่งขันอวกาศ สายพานรอบนอกถูกตรวจพบครั้งแรกโดย Pioneer 3 ซึ่งเป็นยานสำรวจดวงจันทร์เมื่อวันที่ 6 ธันวาคม 1958 ที่จริงแล้วมีการค้นพบสายพานอื่น ๆ ระหว่างสายพานด้านในและด้านนอก แต่เกิดจากกิจกรรมสุริยะชั่วคราวและหายไปในที่สุด
สายพานรังสีภายในประกอบด้วยโปรตอนพลังงานสูงเป็นหลัก โปรตอนในแถบชั้นในมาจากการสลายตัวของสารกัมมันตรังสีของนิวตรอนในชั้นบรรยากาศ นิวตรอนเหล่านี้มีต้นกำเนิดมาจากการชนระหว่างรังสีคอสมิกและนิวเคลียสอะตอมในอวกาศ สนามแม่เหล็กที่อยู่เหนือพื้นผิวโลกประมาณ 62 ไมล์ (100 กิโลเมตร) มีแนวโน้มที่จะทำให้อนุภาคเหล่านี้ติดกับชั้นบรรยากาศ อย่างไรก็ตามในบางครั้งอนุภาคเหล่านี้จะกระทบชั้นบรรยากาศและสร้างแสงออโรร่าซึ่งเป็นแสงขั้วโลกบนท้องฟ้า
ในขณะที่เข็มขัดรังสีด้านนอกทำจากอิเล็กตรอนเป็นส่วนใหญ่ มันอยู่ไกลจากโลกมากกว่าแถบด้านในอย่างมากบางครั้งก็ถึงรัศมีรัศมีโลก 10 ดวง จำนวนอนุภาคในแถบด้านนอกมีแนวโน้มที่จะแตกต่างกันมากกว่าในแถบด้านใน อนุภาคที่ติดอยู่ในแถบรังสีรอบนอกนั้นเชื่อว่ามีต้นกำเนิดจากดวงอาทิตย์และถูกพัดพาไปยังโลกด้วยลมสุริยะ
การแผ่รังสีในแถบแวนอัลเลนอาจทำให้เกิดความเสียหายต่อทั้งอุปกรณ์อิเล็กทรอนิกส์และสุขภาพของมนุษย์ ดาวเทียมในวงโคจรรอบโลกมีอิเล็กทรอนิคส์ของพวกเขาถูกทำลายโดยกิจกรรมจากพายุ geomagnetic ยานอวกาศที่ผ่านสายพานจะมีระดับรังสีเพิ่มขึ้นคล้ายกัน นักบินอวกาศในเขตของเข็มขัดรังสีจะได้รับปริมาณรังสีสูงกว่าในวงโคจรของโลกที่ต่ำ ดังนั้นผู้วางแผนภารกิจจะต้องพัฒนาวิธีการป้องกันยานอวกาศและนักบินอวกาศจากแถบแวนอัลเลนระหว่างภารกิจดาวเคราะห์
