Van Allenin säteilyvyö on maapalloa ympäröivä alue, joka sisältää suuren määrän loukkuun jääneitä energiahiukkasia. Se koostuu sisähihnasta, jossa on korkean energian protoneja, ja ulkoisesta elektronihihnasta. Vyö nimettiin Iowan yliopiston professorin mukaan, jolla oli vaikutusvaltaa sen löytämisessä. Säteilyvyö aiheuttaa riskin sekä elektroniikalle että sen läpi kulkeville astronauteille, joten avaruusalukset vaativat tyypillisesti vastatoimia tälle uhalle, jos heidän on läpäistävä alue.
James Van Allen auttoi vakuuttamaan operaation suunnittelijat sisällyttämään Geiger -laskurin US Explorer 1 -satelliittiin varautuneiden hiukkasten havaitsemiseksi. Tämä avaruusalus löysi sisäisen säteilyvyön sen jälkeen, kun se laukaistiin 31. tammikuuta 1958. Explorer 1 lennettiin osittain vastauksena Neuvostoliiton satelliittiin Sputnik 1, joka käynnisti avaruuskilpailun. Ulompi vyö havaittiin ensimmäisen kerran Pioneer 3: n, kuunsondi, 6. joulukuuta 1958. Itse asiassa on löydetty muita sisä- ja ulkohihnojen välissä olevia hihnoja, mutta ne johtuivat ohimenevästä auringon aktiivisuudesta ja katosivat lopulta.
Sisäinen säteilyvyö koostuu pääasiassa suuren energian protoneista. Sisävyön protonit tulevat ylemmän ilmakehän neutronien radioaktiivisesta hajoamisesta. Nämä neutronit ovat peräisin kosmisten säteiden ja avaruuden ytimien välisistä törmäyksistä. Magneettikentät, jotka ovat yli 62 kilometrin päässä Maan pinnasta, pitävät nämä hiukkaset loukussa ilmakehän yläpuolella. Toisinaan nämä hiukkaset kuitenkin iskevät ilmakehään ja tuottavat aamuruskoja, taivaan valojen napaisia näyttöjä.
Ulompi säteilyvyö on puolestaan pääasiassa elektronia. Se on huomattavasti kauempana maasta kuin sisävyö, saavuttaen joskus 10 maan sädettä. Myös hiukkasten määrä ulommassa vyössä vaihtelee enemmän kuin sisähihnassa. Ulomman säteilyvyön loukkuun jääneiden hiukkasten uskotaan olevan peräisin auringosta ja kuljettaneet ne maan pinnalle auringon tuulen avulla.
Van Allen -hihnojen säteily voi vahingoittaa sekä elektroniikkaa että ihmisten terveyttä. Maan ympäri kiertävien satelliittien elektroniikka on tuhoutunut geomagneettisten myrskyjen aiheuttaman toiminnan vuoksi. Hihnojen läpi kulkevat avaruusalukset saavat samanlaisen säteilyn nousun. Astronautit säteilyvyöhykkeiden alueella saisivat paljon suuremman säteilyannoksen kuin matalalla kiertoradalla. Siksi tehtäväsuunnittelijoiden on kehitettävä menetelmiä avaruusalusten ja astronauttien suojelemiseksi Van Allenin vyöhykkeiltä planeettojenvälisten tehtävien aikana.