Mesosfæren er det tredje lag af Jordens atmosfære og ligger fra 50 til 85 km over overfladen. Det er kendetegnet ved meget lav lufttæthed og ekstremt kolde temperaturer, der når ned til -90 grader Celsius. Disse forhold gør det umuligt for konventionelle fly at flyve i mesosfæren.
Med hensyn til satellitter, mens nogle opererer i den øvre del af mesosfæren, er de specielt designet til at modstå de barske miljøforhold. Disse satellitter er typisk små og lette og bruger specialiserede materialer og teknologier til at beskytte dem mod de kolde temperaturer og stråling, der er til stede i mesosfæren.
Overordnet set opererer langt de fleste satellitter og fly i de lavere lag af atmosfæren, såsom troposfæren og stratosfæren, hvor betingelserne er mere gunstige for flyvning.