Mesosfera este una dintre cele mai puțin studiate părți ale atmosferei Pământului. Acest lucru se datorează faptului că se află deasupra altitudinii maxime pentru aeronave sau baloane meteorologice, dar sub altitudinea minimă pentru o navă spațială care să mențină orbita. Singura modalitate de a studia mezosfera este cu zboruri non-orbital rachete numite rachete de sondaj.
Mesosfera începe la aproximativ 31 de mile deasupra suprafeței Pământului și se termină la aproximativ 62 de mile deasupra Pământului. Limita superioară se numește mezopauza și este cea mai reci locație naturală de pe Pământ. Aceste temperaturi ating un nivel scăzut de minus 226 grade Fahrenheit.
Nivelele inferioare ale mezosferei sunt acasă pentru fenomene meteorologice unice. Norii noctilucenți sunt norii cu cea mai mare altitudine din atmosfera Pământului și se formează cel mai adesea în jurul polului nordic și sudic. O formă de trăsnet numită sprite se formează în mezosferă, la mai multe mile deasupra norii tunete. Mesosfera are, de asemenea, o concentrație mai mare de fier și alte molecule de metal decât restul atmosferei; acest lucru se datorează multor meteori care se vaporizează acolo.
