Powietrze w tej warstwie jest o wiele rzadsze niż w niżej położonej troposferze, natomiast temperatura rośnie. W niższej warstwie stratosfery latają samoloty dalekiego zasięgu, wykorzystując brak oporu. Niekiedy pomagają im niezwykle silne wiatry "odrzutowe" wiejące z prędkością do 300 km/h. Wśród gazów stratosfery znajduje się odmiana tlenu zwana ozonem. Pochłania on znaczną część szkodliwych promieni ultrafioletowych Słońca. W jonosferze temperatura gwałtownie spada. Występują w niej warstwy cząstek zwanych jonami, które przenoszą ładunki elektryczne. Warstwy te są bardzo ważne, ponieważ odbijają sygnały radiowe wokół całej planety. Nadajnik stacji radiowej wysyła fale radiowe poprzez atmosferę, odbijają się one od warstw jonosfery, po czym wracają na Ziemię wiele kilometrów od miejsca, z którego je wysłano.