La termosfera è lo strato più caldo dell'atmosfera. Si estende da 80 chilometri sopra la superficie della Terra fino a 600 chilometri e può riscaldare fino a 1.500 gradi Celsius perché è molto sensibile all'attività solare . L'aria è sottile ed estremamente calda, e ci sono molecole d'aria sparse in questo strato.
L'energia del sole riscalda la termosfera. Questo strato riceve grandi quantità di energia solare che ne aumentano la temperatura. Tuttavia, anche se la temperatura è incredibilmente calda, l'aria è fredda perché le molecole calde sono molto distanti l'una dall'altra. Una regione chiamata ionosfera si trova all'interno della termosfera. In questa regione, gli atomici e le molecole sparse nell'atmosfera sono frammentati in ioni ed elettroni (cioè ionizzati) dalla radiazione solare.