La termosfera de la Tierra, que consta tanto de la ionosfera como de la exosfera, se siente fría debido a la baja densidad del aire en ese nivel. Las mediciones de la temperatura del aire revelan cuán energéticas son las partículas medidas, tan pocas partículas, la termosfera es incapaz de transferir eficazmente el calor.
El calor se puede transferir por contacto directo entre dos superficies, por convección de una superficie a otra o por radiación. La termosfera de la Tierra, que comienza a aproximadamente 50 millas sobre la superficie de la Tierra y se extiende a casi 400 millas, tiene una densidad de moléculas de aire tan baja que muy pocas pueden estar en contacto directo con una superficie en un momento dado, lo que limita el potencial de transferencia de calor . Las partículas energéticas en la termosfera irradian calor, pero la densidad muy baja de las partículas limita la cantidad de energía disponible para la zona en su conjunto, por lo que la radiación permanece relativamente débil.
Mientras que la termosfera está fría en la escala relativamente grande de un cuerpo humano, las partículas en la región pueden absorber altas cantidades de energía, que se registran como calor cuando se miden. Se han observado temperaturas superiores a 1,800 grados Fahrenheit entre partículas individuales, pero la falta general de material a esta altitud significa que hay muy pocas partículas disponibles para transferir esta energía.
