Termosfæren strækker sig fra 80 km over Jordens overflade og ud i rummet. Det er det varmeste lag i atmosfæren, med temperaturer på op til 2.000 °C. Dette lag er meget tyndt, og det indeholder meget lidt luft. Molekylerne i termosfæren bevæger sig konstant og kolliderer med hinanden, hvilket skaber friktion og varme. Denne varme får termosfæren til at være meget varm.