L'azote et l'oxygène sont les gaz qui composent la mésosphère. La température dans la mésosphère est suffisamment froide pour créer des nuages de glace visibles depuis la Terre. Des charges électriques dans la mésosphère sont également parfois observées sur Terre.
La mésosphère est la troisième couche de l'atmosphère terrestre, où la plupart des météores brûlent. Il en résulte une forte présence d'atomes métalliques, comme le fer, dans la mésosphère. La mésosphère commence à environ 31 miles au-dessus de la surface de la Terre et s'étend sur une distance d'environ 22 miles.
La température dans la mésosphère diminue à mesure que l'altitude augmente, ce qui en fait la couche la plus froide de l'atmosphère. La température chute à environ moins 100 degrés Celsius. Le froid extrême et sa localisation rendent très difficile l'étude de cette couche de l'atmosphère et la compréhension de ses composants.
Il y a divers gaz présents dans l'atmosphère. La concentration et la quantité de ces gaz dépendent de l'altitude et de la température de l'air. De faibles niveaux de gaz tels que l'hydrogène, l'hélium, le dioxyde de carbone et l'argon composent également l'atmosphère.
Les cinq niveaux qui composent l'atmosphère sont la troposphère, la stratosphère, la mésosphère, la thermosphère et l'exosphère. Des changements brusques de température de l'air distinguent les niveaux les uns des autres.