Regionen i atmosfæren lyve ovenfor stratosfæren og strækker sig fra stratopause på ca. 50 km højde til Mesosfære (atmosfære) på 85–95 km. mesosfæren er kendetegnet ved faldende temperatur med stigende højde, afspejler den faldende absorption af ultraviolet solstråling af ozon. Mange funktioner i mesosfæren stadig dårligt forstået da in situ målinger er vanskeligt. Regionen er for høj for ballon operationer og for lavt for satellitter til orbit. Raketter, mens nyttige, normalt rejser også hurtigt gennem regionen at producere pålidelige målinger. Se atmosfæriske shell.