Die Mesosphäre enthält verschiedene Arten von Gasen, die mit der Luft vermischt sind, und eine tiefe Natriumschicht. Die meisten Meteore aus dem Weltraum verglühen in dieser Schicht. Eine besondere Art von Wolken, sogenannte nachtleuchtende Wolken, bildet sich manchmal in der Nähe des Nord- und Südpols der Mesosphäre, und es gibt auch starke zonale (Ost-West-) Winde, atmosphärische Gezeiten, interne atmosphärische Schwerewellen und planetarische Wellen.
Die Mesosphäre ist die Schicht der Erdatmosphäre, die sich direkt über der Stratopause und direkt unter der Mesopause befindet. Die Mesosphäre beginnt bei 50 km (31 Meilen) über der Erdoberfläche und reicht bis zu 85 km (53 Meilen) hoch. In der Mesosphäre nimmt die Temperatur mit zunehmender Höhe ab. Die kältesten Temperaturen in der Erdatmosphäre, etwa minus 90 Grad C (minus 130 Grad F), werden in der Nähe der Spitze dieser Schicht gefunden.
Wissenschaftler wissen weniger über die Mesosphäre als über andere Schichten der Atmosphäre. Wetterballons und Düsenflugzeuge können nicht hoch genug fliegen, um die Mesosphäre zu erreichen, und die Umlaufbahnen von Satelliten befinden sich dagegen über der Mesosphäre. Es wurde nur mit Höhenforschungsraketen erreicht. Höhenforschungsraketen machen kurze Flüge, die nicht in die Umlaufbahn gehen. Das Vorhandensein von elektrischen Entladungen oder Blitzen in der unteren Mesosphäre, die als rote Sprites und blaue Jets bezeichnet werden, nachtleuchtende Wolken und Dichtescherungen innerhalb der wenig verstandenen Schicht sind von aktuellem wissenschaftlichen Interesse.
