A mesosfera contém diferentes tipos de gases que são misturados no ar e uma camada profunda de sódio. A maioria dos meteoros do espaço queima nesta camada. Um tipo especial de nuvens, chamadas nuvens noctilucentes, às vezes se forma perto dos Pólos Norte e Sul da mesosfera, e também há fortes ventos zonais (leste-oeste), marés atmosféricas, ondas de gravidade atmosférica interna e ondas planetárias.
A mesosfera é a camada da atmosfera da Terra que está diretamente acima da estratopausa e diretamente abaixo da mesopausa. A mesosfera começa a 50 km (31 milhas) acima da superfície da Terra e chega a 85 km (53 milhas) de altura. Na mesosfera, a temperatura diminui com o aumento da altura. As temperaturas mais frias na atmosfera da Terra, cerca de 90 graus C negativos (130 graus F negativos), são encontradas perto do topo desta camada.
Os cientistas sabem menos sobre a mesosfera do que sobre outras camadas da atmosfera. Balões meteorológicos e aviões a jato não podem voar alto o suficiente para atingir a mesosfera, e as órbitas dos satélites, por outro lado, estão acima da mesosfera. Ele só foi acessado por meio de foguetes de sondagem. Foguetes de sondagem fazem voos curtos que não entram em órbita. A presença de descargas elétricas ou relâmpagos dentro da mesosfera inferior, chamados sprites vermelhos e jatos azuis, nuvens noctilucentes e tesouras de densidade dentro da camada mal compreendida são de interesse científico atual.
