La mesosfera es importante, en parte, porque es la capa en la que la mayoría de los asteroides se queman. Además, mientras los científicos aún tienen que estudiar el fenómeno en detalle, se producen nubes extrañas y luces en el mesosfera Llamadas "nubes noctilucentes" y "sprites", respectivamente, estos eventos climáticos ocurren en altitudes mucho más altas que los eventos climáticos típicos.
La mesosfera se encuentra entre la estratosfera y la termosfera. Es una de las capas menos estudiadas de la atmósfera de la Tierra porque se encuentra por encima del nivel al que viajan los aviones y por debajo del nivel en el que orbitan los satélites. El método principal por el cual los científicos estudian la mesosfera es mediante el uso de cohetes diseñados específicamente para estudiar esta área, llamados "cohetes de sondeo".
La temperatura de la mesosfera cae a medida que aumenta la altitud. Las temperaturas más frías dentro de la atmósfera de la Tierra ocurren en el límite superior de la mesosfera. Las temperaturas en esta altitud promedian alrededor de menos 130 F.
El movimiento del aire dentro de la mesosfera normalmente ocurre junto con los movimientos de las masas de aire debajo de la capa. En este nivel, el aire aún contiene una mezcla de elementos y gases, pero por encima de los límites superiores de la mesosfera, los átomos se dispersan demasiado para tener un contacto frecuente entre ellos.