stratosfäärissä sijaitsee yläpuolella troposfäärin ja ulottuu noin 50 km (30 mailia). Tropopaussin ja isotermisen kerroksen yläpuolella alemmassa stratosfäärissä lämpötila nousee korkeuden myötä. Stratosfäärin huipun lähellä havaitaan jopa 0 °C: n (32 °F) lämpötiloja. Havaittu lämpötilan nousu korkeus stratosfäärissä johtaa vahva termodynaaminen stabiilisuus ja pieni turbulenssi ja pystysuoran sekoittumisen. Lämpimät lämpötilat ja erittäin kuiva ilma johtavat lähes pilvettömään tilavuuteen., Harvoin pilviä, jotka eivät esiinny kutsutaan nacreous, tai äiti-of-pearl, pilviä, koska niiden silmiinpistävää iridescence, ja ne näyttävät koostuu sekä jäätä ja alijäähtynyttä vettä. Nämä pilvet muodostuvat jopa 30 kilometrin korkeuteen.
kuvio lämpötilan nousu korkeus stratosfäärissä on seurausta aurinkolämpö, kuten uv-säteilyn aallonpituusalueella 0.200 että 0.242 mikrometrin hajoaa kaksiatomisen hapen (O2). Tuloksena yksittäisten happiatomien kiinnittyminen O2: een tuottaa otsonia (O3)., Luonnollista stratosfäärin otsonia tuotetaan pääasiassa trooppisilla ja keskisillä leveysasteilla. Alueilla lähes täydellinen otsonikato, jotka ovat tapahtuneet Etelämantereen kevään aikana, liittyvät nacreous pilvet, kloorifluorihiilivedyt (Cfc-yhdisteet) ja muiden epäpuhtauksien ihmisen toimintaa. Nämä alueet tunnetaan yleisemmin otsonireikinä. Otsonia kulkeutuu myös alaspäin troposfääriin, pääasiassa naparintaman läheisyyteen.,
stratopause caps stratospheren huipulla, erottamalla se mesosphere lähellä 45-50 km (28-31 km) korkeudessa ja paine 1 millibar (suunnilleen yhtä suuri kuin 0,75 mm elohopeaa 0 °C, tai 0,03 tuumaa elohopeaa 32 °F). Mesosfäärissä lämpötilat laskevat jälleen korkeuden kasvaessa. Toisin kuin stratosfäärissä, pystysuorat ilmavirtaukset mesosphere eivät ole vahvasti estetty. Ice crystal pilviä, nimeltään noctilucent pilviä, joskus lomakkeen ylä-mesosphere., Edellä mesopause alueella tapahtuu korkeudessa lähellä 85 90 kilometrin (50 55 km), lämpötila taas kasvaa korkeus kerros kutsutaan thermosphere.