La thermosphère terrestre, qui comprend à la fois l'ionosphère et l'exosphère, est froide en raison de la faible densité de l'air à ce niveau. Les mesures de la température de l'air révèlent l'énergie des particules mesurées, mais avec si peu de particules, la thermosphère est incapable de transférer efficacement la chaleur.
La chaleur peut être transférée par contact direct entre deux surfaces, par convection d'une surface à une autre ou par rayonnement. La thermosphère de la Terre, qui commence à environ 50 miles au-dessus de la surface de la Terre et s'étend sur près de 400 miles, a une densité de molécules d'air si faible que très peu peuvent jamais être en contact direct avec une surface à un moment donné, limitant le potentiel de transfert de chaleur . Les particules énergétiques de la thermosphère émettent de la chaleur, mais la très faible densité de particules limite la quantité d'énergie disponible pour la zone dans son ensemble, de sorte que le rayonnement reste relativement faible.
Alors que la thermosphère est froide à l'échelle relativement grande d'un corps humain, les particules de la région peuvent absorber de grandes quantités d'énergie, qui s'enregistrent sous forme de chaleur lorsqu'elles sont mesurées. Des températures supérieures à 1 800 degrés Fahrenheit ont été observées parmi les particules individuelles, mais le manque général de matière à cette altitude signifie que très peu de particules sont disponibles pour transférer cette énergie.
