Die Mesosphäre ist zum Teil deshalb wichtig, weil sie die Schicht ist, in der die meisten Asteroiden verglühen. Obwohl Wissenschaftler das Phänomen noch im Detail untersucht haben, treten seltsame Wolken und Blitze in der . auf Mesosphäre. Diese Wetterereignisse, die als "Nachtleuchtende Wolken" bzw. "Sprites" bezeichnet werden, treten in viel höheren Höhen auf als typische Wetterereignisse.
Die Mesosphäre liegt zwischen der Stratosphäre und der Thermosphäre. Sie ist eine der am wenigsten untersuchten Schichten der Erdatmosphäre, da sie über dem Niveau liegt, auf dem sich Flugzeuge bewegen, und unter dem Niveau, auf dem Satelliten umkreisen. Die primäre Methode, mit der Wissenschaftler die Mesosphäre untersuchen, ist die Verwendung von Raketen, die speziell für die Untersuchung dieses Gebiets entwickelt wurden, sogenannte Höhenforschungsraketen.
Die Temperatur der Mesosphäre sinkt mit zunehmender Höhe. Die kältesten Temperaturen innerhalb der Erdatmosphäre treten an der oberen Grenze der Mesosphäre auf. Die Temperaturen in dieser Höhe liegen im Durchschnitt bei minus 130 F.
Luftbewegungen innerhalb der Mesosphäre treten normalerweise in Verbindung mit den Bewegungen der Luftmassen unter der Schicht auf. Auf dieser Ebene enthält die Luft noch eine Mischung aus Elementen und Gasen, aber oberhalb der oberen Grenzen der Mesosphäre werden die Atome zu weit gestreut, um häufigen Kontakt miteinander zu haben.