Azot ve oksijen, mezosferi oluşturan gazlardır. Mezosferdeki sıcaklık, Dünya'dan görülebilen buz bulutları yaratacak kadar soğuktur. Mezosfer içindeki elektrik yükleri bazen Dünya'da da görülür.
Mezosfer, meteorların çoğunun yandığı yeryüzü atmosferinin üçüncü katmanıdır. Bu, mezosferde demir gibi yüksek metal atomlarının varlığına yol açar. Mezosfer Dünya yüzeyinin yaklaşık 31 mil üstünde başlar ve yaklaşık 22 mil mesafeye yayılır.
Mezosferdeki sıcaklık rakım arttıkça düşer, bu da onu atmosferdeki en soğuk katman yapar. Sıcaklık eksi 100 derece santigrat dereceye düşer. Aşırı soğuk ve konumu, atmosferin bu katmanını çalışmayı ve bileşenlerini çok zor anlamasını sağlar.
Atmosferde çeşitli gazlar bulunur. Bu gazların konsantrasyonu ve miktarı, yüksekliğe ve havanın sıcaklığına bağlıdır. Hidrojen, helyum, karbondioksit ve argon gibi az miktarda gaz da atmosferi oluşturur.
Atmosferi oluşturan beş seviye troposfer, stratosfer, mezosfer, termosfer ve exosferdir. Hava sıcaklığındaki ani değişiklikler, seviyeleri birbirinden ayırır.
