Därovan träder vi in i stratosfären; först ligger här ett område där temperaturen är ganska konstant, men vid närmare 30 km höjd börjar den stiga och kommer på ca 50 km höjd upp till runt 0º. Sedan sjunker temperaturen igen för att vid omkring 80 km höjd nå ned till ca -90º, men därefter stiger den ännu en gång och når på ett par, tre hundra kilometers höjd, i den så kallade termosfären, 500-1000º eller rent av högre.
Detta låter brännande hett, men är det egentligen så varmt däruppe? Nja, faktum är att en från solen avskärmad termometer här skulle visa en mycket låg temperatur. Temperatur är ett mått på molekylernas genomsnittliga hastighet (och den är mycket riktigt hög i termosfären), men det är så oerhört glest mellan molekylerna på dessa höjder att de inte på något påtagligt sätt förmår värma upp en termometerkropp.
En molekyl färdas här över en kilometer innan den stöter på en annan molekyl. Motsvarande sträcka vid normalt atmosfärstryck är ca en miljondels centimeter. Resenärer till termosfären ombeds därför att klä sig varmt, trots att temperaturen teoretiskt ligger på många hundra grader.