Desde a década de 1960 que se detectam na Terra partículas carregadas com energias (prótons e núcleos atômicos) que podem chegar a 10^{20} eV, comumente chamados de UHECRs (Ultra-high Energy Cosmic Rays). Nosso conhecimento acerca de tais partículas avançou enormemente nas últimas décadas, graças principalmente aos dados coletados por grandes observatórios terrestres. Todavia, diversas questões ainda se encontram em aberto com respeito aos mecânismos exatos de produção e aceleração de tais partículas. Nessa apresentação, faremos uma revisão de conceitos fundamentais para a o estudo de UHECRs com foco: a) nos processos relevantes que acredita-se estejam em ação nas fontes astrofísicas de produção; b) na física de partículas relevante para o entendimento do transporte de partículas carregadas ultra-energéticas pelo meio interestelar, que envolve a perda de energia tanto por interação com campos de radiação (das microondas até o infravermelho) quanto por resfriamento adiábatico num universo em expansão.