Mezosfera je izraz koji se koristi za definiranje dijela Zemljine atmosfere koji se nalazi iznad stratosfere i ispod termosfere. Sloj atmosfere karakteriziran činjenicom da se temperatura smanjuje kako se visina povećava, dok ne dosegne oko 80 ° C, na oko 80 kilometara. Ovaj se sloj proteže od kontaktne zone između stratosfere i mezosfere. Važno je da se na umu da je ovo treći sloj atmosfere Zemlje, što je najhladniji dio atmosfere.
Niska gustoća zraka u mezosferi određuje nastanak turbulencije. Iz tog razloga, u ovoj regiji svemirski brodovi koji se vraćaju na Zemlju počinju primjećivati vjetrove. Na ovom je području moguće promatrati zvijezde padalice, koje su ništa drugo do meteoriti koji su se raspali u termosferi.
Mezosfera se prostire na oko 50 km do 80 km, a karakterizira je pad temperatura, dosežući 190-180 K na nadmorskoj visini od oko 80 km. Granica mezosfere u njenom gornjem dijelu je mezopauza, koja se može smatrati najhladnijim mjestom prirodnog podrijetla na Zemlji.
Točne gornje i donje granice mezosfere mogu biti promjenjive s obzirom na geografsku širinu u kojoj se nalazi i sa sezonom, ali donja granica mezosfere obično se nalazi na visini od oko 50 km iznad površine Zemlja i mezopauza uglavnom su oko 100 km, s izuzetkom srednje i visoke geografske širine ljeti, gdje se mogu spustiti na visinu od oko 85 km.
Na ovom su području koncentracije elemenata poput ozona i vodene pare praktički zanemarive. Kemijski sastav zraka sa svoje strane snažno ovisi o nadmorskoj visini. U vrlo velikim visinama, zaostalih plinova početi stratificirati prema molekulskoj masi, uzrokovana odvajanjem zbog efekta od gravitacije.
