La mesosfera è il termine usato per definire la parte dell'atmosfera terrestre situata sopra la stratosfera e sotto la termosfera. Strato dell'atmosfera caratterizzato dal fatto che la temperatura diminuisce all'aumentare dell'altezza, fino a raggiungere circa 80 ° C, circa 80 chilometri. Questo strato si estende da una zona di contatto tra la stratosfera e la mesosfera. È importante per notare che questo è il terzo strato dell'atmosfera della Terra, essendo la parte più fredda dell'atmosfera.
La bassa densità dell'aria nella mesosfera determina la formazione di turbolenze. Per questo motivo, in questa regione le astronavi che tornano sulla Terra iniziano a notare i venti. In questa zona è possibile osservare le stelle cadenti, che altro non sono che meteoriti che si sono disintegrate nella termosfera.
La mesosfera si estende per circa 50 km fino a 80 km ed è caratterizzata da una diminuzione delle temperature, raggiungendo i 190-180 K ad un'altitudine di circa 80 km. Il limite della mesosfera nella sua regione superiore è la mesopausa, che può essere considerata il luogo di origine naturale più freddo della Terra.
I limiti esatti superiore e inferiore della mesosfera possono essere variabili rispetto alla latitudine in cui si trova e con la stagione, ma il limite inferiore della mesosfera si trova solitamente ad un'altezza di circa 50 km sopra la superficie del la Terra e la mesopausa è generalmente di circa 100 km, ad eccezione delle medie e alte latitudini estive, dove può scendere fino ad un'altezza di circa 85 km.
In quest'area le concentrazioni di elementi quali ozono e vapore acqueo sono praticamente trascurabili. Da parte sua, la composizione chimica dell'aria ha una forte dipendenza dall'altitudine. Ad altitudini molto elevate, i gas residui iniziano a stratificarsi in base alla loro massa molecolare, a causa di una separazione per effetto della gravità.