A mesosfera, que é a terceira camada mais interna da atmosfera da Terra, é composta principalmente de nitrogênio, oxigênio e dióxido de carbono. Sua composição química difere muito pouco das camadas mais internas da atmosfera, com a composição aproximada de 79 por cento de nitrogênio, 20 por cento de oxigênio e 1 por cento de dióxido de carbono e outros gases residuais. A densidade desses gases é menor na mesosfera do que na baixa atmosfera.
A mesosfera é encontrada de aproximadamente 31 milhas a 53 milhas acima da superfície da Terra. Parcialmente devido à baixa densidade das moléculas de gás aqui, a temperatura geralmente cai para até -130 graus F. A temperatura diminui ainda mais longe da superfície da Terra.
Devido às baixas temperaturas e à presença de gases combustíveis na mesosfera, os meteoros diminuem a velocidade ao entrar nesta camada da atmosfera. Sua reação com o oxigênio na atmosfera deixa para trás um rastro de fogo que às vezes é visto da Terra. Ferro e outros íons metálicos também são criados como resultado desse processo, de modo que a mesosfera tem um conteúdo iônico mais alto do que outras camadas atmosféricas. Ocasionalmente, isso causa a formação de nuvens de íons perto dos pólos. Essas nuvens mesosféricas polares emitem cargas de maneira semelhante a um raio.
