Salendo dalla superficie, la stratosfera è il secondo strato dell'atmosfera terrestre, a partire da 5 a 10 miglia (da 26.000 a 53.000) di altezza. C'è molto poco vapore acqueo presente o formazione di nubi che si verificano nella stratosfera, ma questo strato contiene circa il 19% del gas totale nell'atmosfera.
Lo strato stratosferico continua fino a circa 31 miglia, prima dell'inizio della mesosfera. Lo strato stratosferico trattiene l'ozono nell'atmosfera, proteggendo la superficie assorbendo le dannose radiazioni ultraviolette del sole. È a causa dell'assorbimento di questi raggi UV che la temperatura nella stratosfera aumenta con l'altitudine, da un minimo di circa meno 60 gradi Fahrenheit in basso a circa 5 gradi Fahrenheit vicino alla parte superiore dello strato. Anche a causa di questo fenomeno, non ci sono correnti convettive verso l'alto nella stratosfera, poiché l'aria più calda è sopra l'aria più fredda. Questa mancanza di movimento aereo è la ragione per cui gli aerei volano nella bassa stratosfera, dove c'è una turbolenza minima. Tuttavia, nella parte superiore della stratosfera, l'aria è circa 1000 volte più sottile di quella a livello del mare, limitando l'uso di aerei nelle regioni superiori.
