Oprócz neutrin z wiązki, eksperyment HK bada neutrina atmosferyczne, powstające w wyniku zderzeń promieni kosmicznych z atmosferą Ziemi, wytwarzających neutrina i inne produkty uboczne. Neutrina te są wytwarzane we wszystkich punktach wokół kuli ziemskiej, co oznacza, że HK ma dostęp do neutrin, które przebyły szeroki zakres odległości przez materię (od kilkuset metrów do średnicy Ziemi). Te próbki neutrin mogą być wykorzystane do określenia hierarchii mas neutrin.
Połączona analiza neutrin z wiązki i neutrin atmosferycznych maksymalizuje czułość eksperymentu HK na parametry oscylacji δCP, |∆m232|, ∆m232, θ23 i θ13.
Astronomia neutrin i geoneutrina Wybuchy supernowych wytwarzają ogromne ilości neutrin. Dla supernowej w galaktyce Andromedy, oczekuje się 10 do 16 oddziaływań neutrin w dalekim detektorze HK. W przypadku supernowej galaktycznej (znajdującej się wewnątrz naszej galaktyki) w odległości 10 kpc, w detektorze HK w ciągu kilkudziesięciu sekund spodziewanych jest około 50 000 do 94 000 oddziaływań neutrin. Dla Betelgezy w odległości 0,2 kpc wskaźnik ten może osiągnąć nawet 108 oddziaływań na sekundę i taką liczbę zdarzeń uwzględniono przy projektowaniu elektroniki oraz systemu akwizycji danych (DAQ, ang. data acquisition) detektora.