Mesosfera este importantă, în parte, deoarece este stratul în care majoritatea asteroizilor arde. În plus, în timp ce oamenii de știință încă nu au studiat fenomenul în detaliu, norii și lumina ciudată apar în mezosfera. Numite "nori noctilucenți" și "sprites", respectiv, aceste evenimente meteorologice apar la altitudini mult mai mari decât evenimentele meteorologice tipice.
Mesosfera se află între stratosfera și termosferă. Este unul dintre straturile cele mai puțin studiate ale atmosferei Pământului, deoarece se află deasupra nivelului la care avioanele călătoresc și sub nivelul pe care sateliții orbitează. Metoda primară prin care oamenii de știință studiază mezosfera utilizează rachete special concepute pentru a studia această zonă, numită "rachete sondare".
Temperatura mezosferei cade cu altitudine crescândă. Cele mai scăzute temperaturi din atmosfera Pământului apar la limita superioară a mezosferei. Temperaturile la această altitudine medie sunt minus 130 F.
Mișcarea aerului în mezosferă are loc în mod normal în legătură cu mișcările masei de aer sub strat. La acest nivel, aerul încă conține un amestec de elemente și gaze, dar deasupra limitelor superioare ale mezosferei, atomii devin prea răspândiți pentru a avea un contact frecvent unul cu altul.