除了正好产生一对正反μ子的情况，μ子总是跟μ中微子成对产生。来自太空的原初宇宙射线在地球大气层中会产生大量的粒子，其中就包括μ子。伴随μ子的产生或者衰变，都会有μ中微子产生。反之也是这样。由于中微子本身不能被探测，科学家总是通过探测μ中微子与物质反应产生的μ子，来间接探测μ中微子。
法国原子能委员会（CEA）的研究组在大金字塔的正北面架设μ子望远镜。图片来源：HIP Institute | ScanPyramids mission
探测μ中微子已经带来了两个诺贝尔奖。一个是发现加速器产生的“中微子”在与物质反应的时候只能产生μ子，不能产生电子——证明加速器产生的“中微子”与伴随电子产生的中微子不是同一种粒子，是第二种中微子——μ中微子。这个发现获得了1988年的诺贝尔奖。另一个是日本的超级神冈探测器发现μ中微子发生了振荡，获得了2015年的诺贝尔奖。这两次发现中，探测器探测到的其实都是μ子。
名古屋大学的科学家在王后室里铺设μ子乳胶胶片。图片来源：HIP Institute | ScanPyramids mission
宇宙线产生的μ子非常多，来自各个方向。在地表上，每平方米每秒能有200个（由于地磁场的影响，不同的地方略有不同）。这些μ子对中微子探测实验会造成严重的影响。不过μ子穿过物质的时候会被吸收，被吸收的程度主要取决于穿过物质的材料、密度及穿过的路径长度，所以中微子实验总是在很深的地下，利用岩石来吸收μ子。在100米深的地下，μ子数会从地表的每平方米每秒200个减少到1个；到地下700米会减少到0.002个。位于四川雅砻江锦屏的中国锦屏地下实验室是现在世界上岩石覆盖最深的实验室，在2400米深的地下。在那里，每平方米每秒钟只能找到百万分之几个μ子。