概述

【熱層】（thermosphere）從60km至500km之間的大氣層。

熱層大氣的溫度隨高度增加很快。其加熱主要是吸收了全部波長小于1750A的太陽紫外輻射的結果；來自低層大氣經波動傳播上來的能量，高緯地區的電離層電流的焦耳加熱以及從磁層沉降下來的高能粒子加熱也起了重要作用。

另一方面，起冷卻作用的CO2和H2O在該層已極少（熱層底部內，氣輝輻射的能量損失和氧原子紅外輻射冷卻仍是不可忽略的）。這樣，熱層溫度可從85km的190K到500km處增加至1000K（中等太陽活動條件）。

熱層以下（中層內）氣溫隨高度是減小的。溫度重新開始增加的高度稱中層頂或熱層底。往上到溫度又不再增加的高度即為熱層項。氧分子在80一90km開始被太陽輻射分解成氧原子。重力擴散分離使氧原子成為熱層中的主要中性成分。

太陽輻射還使中性成分電離成離子和電子，從而在熱層內生成電離層的E層和F層。熱層內能量收支驅動了熱層的全球環流體系。這對溫度、成分結構再分布有重要作用，也是造成F層電子濃度年變化的所謂季節反常的主要原因。上述熱層溫度、成分結構、環流體系，以及熱層頂位置等都不僅隨太陽活動程度有較大變動，而且還有明顯的晝夜變化。