Mesosfera este formata din nori noctilucenti, valuri atmosferice, valuri gravitationale si valuri planetare. Mai putin se stie despre mezosfera deoarece este greu de studiat.
Mesosfera este zona atmosfera situata intre stratosfera si termosfera. Se întinde de la 31 la 53 de mile deasupra planetei. Baloanele meteo și alte aeronave nu sunt capabile să zboare suficient de mare pentru a pătrunde în mezosferă, ceea ce face dificilă studiul.
Chiar și sateliții care orbitează deasupra mezosferei nu pot măsura direct trăsăturile acestui strat de atmosferă. Oamenii de știință folosesc instrumente pe rachete sonore pentru a măsura mezosfera. Aceste zboruri sunt scurte și inconsecvente, astfel încât mezosfera rămâne învăluită în mister.
Este cunoscut faptul că mezosfera vaporizează meteorii, dar unele dintre materiale persistă astfel încât acest strat de atmosferă are o concentrație ridicată de fier și alți atomi de metal. Nivelele de înaltă altitudine numite "nori noctilucenți" sau "nori mesosferici polari" se formează în mezosfera din apropierea poliilor planetei. Aceste nori se formează mult mai mult decât norii obișnuiți și, uneori, descărcările electrice asemănătoare fulgerului apar la zeci de kilometri deasupra troposferei unde se formează tunete.
Împreună, stratosfera și mezosfera sunt denumite uneori atmosfera de mijloc. Gravitatea și undele planetare influențează mezosfera prin transportul energiei din troposferă și stratosferă inferioară pentru a conduce circulația globală.
