Termosfera jest najgorętszą warstwą atmosfery. Rozciąga się od 80 kilometrów nad powierzchnią Ziemi do 600 kilometrów i może ogrzać nawet do 1500 stopni Celsjusza, ponieważ jest bardzo wrażliwa na działanie słońca . Powietrze jest cienkie i bardzo gorące, aw warstwie tej występują rzadkie cząsteczki powietrza.
Energia słoneczna ogrzewa termosferę. Ta warstwa otrzymuje duże ilości energii słonecznej, która zwiększa jej temperaturę. Jednakże, nawet jeśli temperatura jest niewiarygodnie gorąca, powietrze wydaje się zimne, ponieważ gorące cząsteczki są daleko od siebie. Region zwany jonosferą znajduje się w termosferze. W tym regionie rzadkie atomy i cząsteczki atmosfery są rozbijane na jony i elektrony (to jest zjonizowane) przez promieniowanie słoneczne.