La termosfera è uno strato dell'atmosfera terrestre situato direttamente sopra la mesosfera e sotto l'esosfera. La termosfera svolge diverse importanti funzioni, come la regolazione della temperatura e il filtraggio di potenti raggi X e radiazioni ultraviolette emesse dal sole La termosfera ha la capacità unica di espandersi per assorbire il calore e contiene una vasta gamma di temperature attraverso i suoi diversi strati.
Alcune temperature nella termosfera sono fisse e intrinseche mentre altre variano con la forza e la durata della filtrazione della luce solare. La parte inferiore della termosfera generalmente contiene le temperature più alte e ha l'atmosfera più densa. Più in alto sulla termosfera, le temperature si spengono, quindi declinate verso lo strato più alto. La termosfera, come con la superficie della Terra, è in genere più calda durante il giorno, quindi si raffredda durante la notte. La differenza tra le temperature diurne e notturne all'interno di questo strato potrebbe essere estrema: la termosfera potrebbe diventare più calda di 900 gradi Fahrenheit quando il sole è più attivo e durante i mesi estivi. La termosfera è separata dall'esosfera sopra di esso da un confine chiamato termopause; la mesopause, al contrario, forma il confine tra la termosfera e la mesosfera sottostante. La termosfera è la meno densa di tutti gli strati dell'atmosfera e si estende per una considerevole distanza nelle regioni ultraperiferiche dell'atmosfera terrestre.