Da die Exosphäre die oberste Schicht der Erdatmosphäre ist, ist die Luft darin sehr dünn, da sie langsam in den Weltraum verblasst. Die Luft in der Exosphäre hat mehrere Ähnlichkeiten mit dem Vakuum des Weltraums. und es ist im Allgemeinen durch die Existenz leichter atmosphärischer Gase wie Helium und Wasserstoff neben Spuren von atomarem Sauerstoff und Kohlendioxid gekennzeichnet.
Die meisten Satelliten, einschließlich der Internationalen Raumstation ISS, kreisen unmittelbar unterhalb oder innerhalb der Exosphäre. Die Exosphäre ist auch die Schicht, in der Moleküle und Atome in den Weltraum entweichen. Die unmittelbare Schicht vor der Exosphäre ist die Thermosphäre und die Grenze, die die beiden trennt, wird als Thermopause bezeichnet, die sich etwa 375 Meilen über der Erde befindet. Atome und Moleküle atmosphärischer Gase unterhalb der Exosphäre kollidieren oft ständig miteinander, aber die Moleküle innerhalb der Exosphäre kollidieren selten, da sie normalerweise Hunderte von Meilen voneinander entfernt sind. Trotz des großen Abstands zwischen den Molekülen erfährt die Exosphäre jedoch hohe Temperaturen, da sich die Moleküle darin mit sehr hohen Geschwindigkeiten bewegen.
Der einzige von der Erde aus sichtbare Teil der Exosphäre ist als Geokorona bekannt. Innerhalb der Geocorona gestreute Wasserstoffatome verursachen ein schwaches Strahlen der Strahlung.
