De mesosfeer is de laag van de atmosfeer van de aarde die zich ongeveer 50 tot 85 kilometer (30 tot 55 mijl) boven het oppervlak uitstrekt. Het is de koudste laag van de atmosfeer, met temperaturen die kunnen oplopen tot -90°C (-130°F).

De mesosfeer wordt voornamelijk verwarmd door de absorptie van ultraviolette (UV) straling van de zon. Deze straling wordt geabsorbeerd door zuurstof- en stikstofmoleculen in de mesosfeer, waardoor ze gaan trillen en in temperatuur stijgen. De warmte wordt vervolgens door botsingen overgedragen naar andere moleculen in de mesosfeer.

Naast UV-straling wordt de mesosfeer ook verwarmd door de dissipatie van energie van meteoren. Meteoren zijn kleine stukjes steen of metaal die vanuit de ruimte de atmosfeer van de aarde binnendringen. Terwijl ze door de atmosfeer reizen, komen ze in botsing met luchtmoleculen en verliezen ze energie. Deze energie wordt overgedragen aan de omringende lucht, waardoor deze opwarmt.

De combinatie van UV-straling en meteoorverwarming zorgt ervoor dat de temperatuur van de mesosfeer toeneemt met de hoogte. De temperatuur aan de onderkant van de mesosfeer is ongeveer -90°C (-130°F), terwijl de temperatuur aan de bovenkant ongeveer -50°C (-58°F) is.