Mezosfery znajdują się od około 31 mil do 53 mil ponad powierzchnią Ziemi. Częściowo ze względu na niską gęstość cząsteczek gazu, temperatura często spada aż do -130 stopni F. Temperatura spada dalej od powierzchni Ziemi.
Z powodu niskich temperatur i obecności gazów palnych w mezosferze, meteory zwalniają, gdy wchodzą do tej warstwy atmosfery. Ich reakcja z tlenem w atmosferze pozostawia ognisty ślad, który czasami widziany jest z Ziemi. W wyniku tego procesu powstają również żelazo i inne jony metali, więc mezosfera ma wyższą zawartość jonów niż inne warstwy atmosferyczne. Sporadycznie powoduje to powstawanie chmur jonów w pobliżu biegunów. Te polarne chmury mesosfery emitują ładunki w sposób podobny do błyskawicy.
