I neutrini sono estremamente abbondanti nell'universo, ed il loro flusso dipende dalla loro energia. Neutrini di bassa energia (fino a qualche MeV) sono continuamente emessi dal sole, e da stelle simili, associati alle reazioni termonucleari che avvengono al loro interno. Un poco più energici (una decina di MeV) sono gli intensissimi fiotti di neutrini che accompagnano le esplosioni di supernove. Poichè i neutrini non decadono in altre particelle ed interagiscono debolmente con la materia, l'universo dovrebbe essere pieno di 'neutrini fossili' di bassissima energia provenienti dal Big-Bang, l'esplosione primigenia. Anche i neutrini delle supernove passate rimangono ad alimentare il fondo.
Neutrini di più alta energia provengono dal decadimento delle particelle generate nei sciami atmosferici dai raggi cosmici, e costituiscono il flusso di neutrini atmosferici.
Di grande interesse sono i neutrini di altissima energia, generati dalle interazioni di protoni iperenergetici con la materia. Una tipica sorgente è costituita da un acceleratore compatto di raggi cosmici, una stella di neutroni (pulsar), un disco di accrescimento, un buco nero, che formi un sistema binario con una stella massiccia: i protoni attraversando la stella massiccia producono un gran numero di pioni che decadono in neutrini e fotoni: mentre questi ultimi vengono assorbiti, i neutrini procedono indisturbati nel cosmo. Un tale sistema binario produce anche raggi gamma e raggi X pulsati.
Accanto a tali sorgenti puntiformi esiste un flusso di neutrini energetici diffuso generato da galassie attive, quasar, oggetti pregalattici, galassie nella fase più brillante della loro evoluzione e nuclei galattici attivi. Questi sistemi cosmici sono in gran parte ancora sconosciuti e la loro indagine con telescopi neutrinici può essere uno strumento essenziale per comprenderne i più intimi segreti.
Processo indotto da un neutrino registrato nel laboratorio sotterreneo del Frejus: il neutrino (invisibile) interagisce nel rivelatore producendo varie particelle ed un muone, che attraversa tutto l'apparato