宇宙射线成因核素（cosmic ray produced radionuclide）简称宇成核素，是由宇宙射线高能粒子与大气圈以及地表物质原子核进行散射反应产生的核素，既有稳定核素，也有放射性核素。据对地球各层圈宇成核素进行的测定和理论估算，表明大气圈中的产率远大于地表和海洋，后者可以忽略不计。大气圈中半衰期大于10天的主要宇成核素有：3 He、10 Be、26 A1、36 C1、81 Kr、14 C、32Si、39Ar、3 H、22 Na、35 S、7 Be、37 Ar、32 P、33 P等。除3 He、39Ar、37Ar、81Kr等稀有气体同位素外，宇成核素生成后很快被氧化。14 C、81Kr、39Ar等的半衰期、在大气圈滞留时间及其与大气圈交换作用时间均长，达到均匀分布。3 He在气圈中也是均匀分布的。10Be、36Cl、32 Si等长寿命核素的氧化物吸附于小于1微米的气溶胶粒子，随空气分子运动，参与大气混合与循环。不同核素在全球变化研究中有着不尽相同的用途。22 Na、35 S、7 Be、37Ar、33 P、32 P等短寿命核素常应用于气象学研究，解决对流层空气循环、云形成、颗粒清除作用、同温层空气对流和混合作用等问题；10Be 26A1、14C、32 Si适用于海洋沉积物年代学研究；3 H和7 Be适用于海洋上层短期垂直混合作用的研究；14C、32Si 、39Ar适用于海洋循环研究；3H、37Ar、39Ar适用于地下水年龄测定；3 H、32 Si、14 C、81 Kr适用于极冰年龄测定和冰川活动研究。