Termosfer, atmosferin en sıcak tabakasıdır. Dünya yüzeyinin 80 kilometresinden 600 kilometreye kadar uzanır ve 1.500 santigrat dereceye kadar ısıtabilir çünkü güneş enerjisine karşı çok hassastır . Hava ince ve çok sıcak ve bu tabakada seyrek hava molekülleri var.
Güneşin enerjisi termosferi ısıtır. Bu katman sıcaklığını artıran çok miktarda güneş enerjisi alır. Bununla birlikte, sıcaklık inanılmaz derecede sıcak olsa bile, sıcak moleküller birbirinden çok uzak olduğu için hava soğuk hisseder. İyonosfer denilen bir bölge termosferin içindedir. Bu bölgede atmosferin seyrek atomları ve molekülleri, güneş radyasyonu ile iyonlara ve elektronlara (yani iyonize) ayrılır.
