La temperatura de las capas atmosféricas está determinada por la composición del aire, el movimiento y la densidad de cada capa. En la troposfera, por ejemplo, es más cálido en la capa base porque el aire absorbe el calor superficie de la Tierra. Debido a que la densidad del aire disminuye con la altura, la temperatura también disminuye.
En la estratosfera, la cantidad de vapor de agua disminuye mientras que la concentración de ozono aumenta con la altura. Esto provoca un aumento de la temperatura porque la formación de ozono produce calor y las moléculas de ozono absorben los rayos ultravioleta del sol.
Al moverse hacia arriba desde la estratosfera a la mesosfera, las moléculas de oxígeno se vuelven menos densas, y la temperatura cálida comienza a descender nuevamente a medida que aumenta la altitud. La temperatura es más fría en esta capa; alcanza de -90 a -120 grados centígrados.
En la termosfera, la temperatura sube a 2,000 grados Celsius con el aumento de la altitud porque las moléculas absorben los rayos X de alta intensidad y los rayos ultravioleta del sol. Sorprendentemente, la temperatura del aire en esta capa es fría para la piel porque la densidad del aire es muy baja. Los astronautas en el espacio prefieren permanecer en órbita en esta capa. El aire en la exosfera es demasiado delgado para calentarse y las moléculas escapan al espacio exterior. Sin embargo, la temperatura en algunas partes del espacio puede ser muy alta debido al viento solar.
