* stikstof (n2): Ongeveer 78% van de mesosfeer is stikstof.

* zuurstof (O2): Ongeveer 21% van de mesosfeer is zuurstof.

De concentratie van deze gassen is echter aanzienlijk lager in de mesosfeer vergeleken met lagere lagen. Dit komt omdat:

* Dichtheid neemt af: Naarmate de hoogte toeneemt, wordt de lucht dunner, wat leidt tot een lagere dichtheid in de mesosfeer.

* chemische processen: De mesosfeer is ook het gebied waar sommige chemische reacties met zuurstof optreden, waardoor deze omzetten in atomaire zuurstof (O).

Hoewel de mesosfeer voornamelijk stikstof en zuurstof is, zijn er sporen van andere gassen:

* koolstofdioxide (CO2): Een broeikasgas aanwezig in kleine hoeveelheden.

* argon (AR): Een inert gas.

* ozone (o3): Terwijl de ozonlaag zich voornamelijk in de stratosfeer bevindt, bestaat er sommige ozon in de mesosfeer.

Het is belangrijk op te merken dat de samenstelling van de mesosfeer kan worden beïnvloed door factoren zoals zonneactiviteit en seizoensgebonden variaties.