Terapia de raios cósmicos é um conceito hipotético de tratamento de câncer utilizando raios cósmicos de alta energia—partículas energéticas (prótons, núcleos atômicos) originárias de supernovas, núcleos galáticos ativos e outras fontes astrofísicas—para destruir células tumorais.
Os raios cósmicos possuem energias extremamente altas (até 10²⁰ eV), muito superiores aos aceleradores artificiais. Sua densidade de ionização pode causar danos ao DNA em agrupamento, potencialmente matando células cancerígenas resistentes à radiação.
A terapia de prótons e íons pesados (carbono) utiliza feixes acelerados e controlados com localização precisa do pico de Bragg—clinicamente estabelecida. Os raios cósmicos carecem dessa controlabilidade.
Embora não seja clinicamente viável hoje, a pesquisa sobre biologia da radiação de alto LET (transferência linear de energia) informada por estudos de raios cósmicos pode inspirar novas terapias direcionadas. Por enquanto, permanece teórico.