Mesosfæren er det udtryk, der bruges til at definere den del af jordens atmosfære, der ligger over stratosfæren og under termosfæren. Lag af atmosfæren, der er kendetegnet ved, at temperaturen falder, når højden stiger, indtil den når ca. 80 ° C, ca. 80 kilometer. Dette lag strækker sig fra en kontaktzone mellem stratosfæren og mesosfæren. Det er vigtigt at bemærke, at dette er det tredje lag af atmosfæren af Jorden, er den koldeste del af atmosfæren.
Luftens lave tæthed i mesosfæren bestemmer dannelsen af turbulens. Af denne grund begynder rumskibene, der vender tilbage til Jorden, i denne region at lægge mærke til vinden. I dette område er det muligt at observere stjerneskud, der kun er meteoritter, der er gået i opløsning i termosfæren.
Mesosfæren strækker sig ca. 50 km til 80 km og er kendetegnet ved et fald i temperaturer og når 190-180 K i en højde på ca. 80 km. Grænsen for mesosfæren i dets øvre region er mesopausen, som kan betragtes som det koldeste sted med naturlig oprindelse på jorden.
Den eksakte øvre og nedre grænse for mesosfæren kan variere med hensyn til den breddegrad, hvor den er placeret, og med sæsonen, men den nedre grænse for mesosfæren ligger normalt i en højde på ca. 50 km over overfladen af Jorden og mesopausen er generelt omkring 100 km, med undtagelse af de midterste og høje breddegrader om sommeren, hvor den kan komme ned til en højde på omkring 85 km.
I dette område er koncentrationerne af grundstoffer som ozon og vanddamp praktisk talt ubetydelige. Luftens kemiske sammensætning har på sin side en stærk afhængighed af højden. I meget store højder begynder affaldsgasserne at stratificeres i henhold til deres molekylære masse, forårsaget af en adskillelse på grund af tyngdekraftens virkning.
