Οι ζώνες Βαν Άλεν, που αναφέρονται επίσης ως ζώνες ακτινοβολίας Βαν Άλεν, είναι δύο μεγάλοι κορμοί φορτισμένων σωματιδίων γύρω από τον πλανήτη, που συγκρατούνται στη θέση τους από το μαγνητικό πεδίο της Γης. Οι ζώνες Van Allen υπάρχουν λόγω των «τυφλών σημείων» στο μαγνητικό πεδίο της Γης που προκαλούνται από τη συμπίεσή του και το τέντωμα του από τον ηλιακό άνεμο.
Το μαγνητικό πεδίο της Γης χρησιμεύει ως μαγνητικός καθρέφτης, αναπηδώντας φορτισμένα σωματίδια εμπρός και πίσω κατά μήκος των γραμμών δύναμης που εκτείνονται μεταξύ του Βόρειου και του Νότιου Μαγνητικού Πόλου. Οι ζώνες Van Allen συνδέονται στενά με το aurora borealis και το aurora australis, όμορφες κουρτίνες από φορτισμένα σωματίδια ορατά σε τοποθεσίες στην επιφάνεια της Γης όπου οι ζώνες Van Allen τέμνονται με την ανώτερη ατμόσφαιρα. Οι ζώνες Van Allen σχετίζονται επίσης με δορυφόρους και διαστημικούς σταθμούς σε τροχιά, οι οποίοι πρέπει να αποφεύγουν τις ζώνες λόγω της ζημιάς που θα προκαλούσαν τα φορτισμένα σωματίδια τους.
Στα τέλη του 19ου αιώνα και στις αρχές του 20ου αιώνα, αρκετοί επιστήμονες – ο Carl Størmer, ο Kristian Birkeland και ο Nicholas Christofilos – υπέθεσαν την πιθανότητα μιας ζώνης φορτισμένων σωματιδίων να περιβάλλει τη Γη, αλλά μόλις το 1958 επιβεβαιώθηκε η ύπαρξή της από μερικοί από τους πρώτους αμερικανικούς δορυφόρους, ο Explorer 1 και ο Explorer 3. Τα έργα ήταν υπό την ηγεσία του Δρ Τζέιμς Βαν Άλεν του Πανεπιστημίου της Αϊόβα, από το οποίο ονομάστηκαν οι ζώνες. Ο Explorer 1, ένας διαστημικός ανιχνευτής 14 κιλών (30 λίβρες), εκτοξεύτηκε για το Διεθνές Γεωφυσικό Έτος και τα επιστημονικά δεδομένα που έδωσε για το διάστημα ακριβώς έξω από την ατμόσφαιρα της Γης ήταν ανεκτίμητα. Οι ζώνες Van Allen ανακαλύφθηκαν αρχικά όταν ο εξοπλισμός ανίχνευσης κοσμικών ακτίνων στους δορυφόρους πέθανε προσωρινά, κυριευμένος από την τοπική ακτινοβολία.
Υπάρχουν δύο ξεχωριστές ζώνες Van Allen – η εσωτερική ζώνη Van Allen και η εξωτερική ζώνη Van Allen. Η εσωτερική ζώνη Van Allen, που εκτείνεται από 0.1 έως 1.5 γήινες ακτίνες από την επιφάνεια, αποτελείται από εξαιρετικά φορτισμένα πρωτόνια, ικανά να διαπεράσουν έως και ένα χιλιοστό μολύβδου και να προκαλέσουν ζημιά στους αστροναύτες και στον διαστημικό εξοπλισμό. Η εξωτερική ζώνη Van Allen, που βρίσκεται μεταξύ 3 και 10 ακτίνων της Γης από την επιφάνεια, με τη μεγαλύτερη έντασή της μεταξύ 4 και 5 ακτίνων της Γης έξω, αποτελείται από ενεργητικά ηλεκτρόνια. Η πηγή των ενεργητικών σωματιδίων ποικίλλει ανάλογα με τη ζώνη — οι εσωτερικές ζώνες Van Allen αποτελούνται από προϊόντα αποσύνθεσης από κρούσεις κοσμικών ακτίνων στην ανώτερη ατμόσφαιρα, ενώ οι εξωτερικές ζώνες Van Allen παράγονται από εισροές φορτισμένων σωματιδίων από γεωμαγνητικές καταιγίδες, οι οποίες είναι οι ίδιες που παράγεται από την επίδραση του Ήλιου στα μαγνητικά πεδία της Γης.