A termosfera é uma camada da atmosfera terrestre situada diretamente acima da mesosfera e abaixo da exosfera. A termosfera desempenha várias funções importantes, como regulação da temperatura e filtragem de poderosos raios-X e radiação ultravioleta emitida pelo sol. A termosfera tem a capacidade única de se expandir para absorver calor e contém uma ampla gama de temperaturas em suas diferentes camadas.
Algumas temperaturas na termosfera são fixas e inerentes, enquanto outras variam com a intensidade e a duração da filtragem da luz solar. A parte inferior da termosfera geralmente contém as temperaturas mais altas e tem a atmosfera mais densa. Mais acima na termosfera, as temperaturas se estabilizam e, em seguida, diminuem em direção à camada superior. A termosfera, assim como a superfície da Terra, é normalmente mais quente durante o dia e, em seguida, esfria à noite. A diferença nas temperaturas diurnas e noturnas dentro dessa camada pode ser extrema: a termosfera pode ficar 900 graus Fahrenheit mais quente quando o sol está mais ativo e durante os meses de verão. A termosfera é separada da exosfera acima dela por uma fronteira chamada termopausa; a mesopausa, em contraste, forma a fronteira entre a termosfera e a mesosfera abaixo. A termosfera é a menos densa de todas as camadas da atmosfera e se estende por uma distância considerável nas regiões mais externas da atmosfera da Terra.