Les muons (µ⁺ et µ ^- ) qui nous atteignent sont créés par les rayons cosmiques qui continuellement bombardent l'atmosphère de la terre. La majeure partie de ce rayonnement est constitué de protons qui, lors de collisions avec les molécules de l'atmosphère, produisent de nouvelles particules, le plus souvent des pions. Ces particules se désintègrent alors, entre autres, en muons qui, à leur tour, se désintègrent en d'autres particules (électrons et neutrinos).

Le temps de vie du muon est de 2.2 µs. Il devrait être trop court pour que les muons créés dans l'atmosphère nous atteignent. Et pourtant, on en détecte à la surface de la terre. Cela s'explique à l'aide de la dilatation du temps impliquée par la théorie de la relativité restreinte d'Einstein (1905).