A mesosfera é importante, em parte, porque é a camada em que a maioria dos asteróides queima. Além disso, embora os cientistas ainda não tenham estudado o fenômeno em detalhes, nuvens estranhas e relâmpagos ocorrem no mesosfera. Chamados de "nuvens noctilucentes" e "sprites", respectivamente, esses eventos climáticos ocorrem em altitudes muito mais altas do que os eventos climáticos típicos.
A mesosfera fica entre a estratosfera e a termosfera. É uma das camadas menos estudadas da atmosfera da Terra porque está acima do nível em que os aviões viajam e abaixo do nível em que os satélites orbitam. O principal método pelo qual os cientistas estudam a mesosfera é o uso de foguetes projetados especificamente para estudar essa área, chamados de "foguetes de sondagem".
A temperatura da mesosfera cai com o aumento da altitude. As temperaturas mais frias na atmosfera da Terra ocorrem no limite superior da mesosfera. As temperaturas nesta altitude média cerca de menos 130 F.
O movimento do ar dentro da mesosfera normalmente ocorre em conjunto com os movimentos das massas de ar abaixo da camada. Nesse nível, o ar ainda contém uma mistura de elementos e gases, mas acima dos limites superiores da mesosfera, os átomos se espalham demais para terem contato frequente uns com os outros.
