لایه مزوسفر درست بالای لایه استراتوسفر است.
در واقع بعد از لایه تروپوسفر و لایه استراتوسفر سومین لایه جو لایه مزوسفر است.
مرز بین لایه مزوسفر و لایه یونوسفر را مزوپاوز( Mesopause) می نامند.
لایه مزوسفر در ارتفاع ۵۰ تا ۸۰/۸۵ کیلومتری بالای سطح زمین قرار دارد.
در لایه مزوسفر دما متناسب با افزایش ارتفاع کاهش می یابد،باز دوباره روند کاهشی مثل لایه تروپوسفر خواهیم داشت
در لایه مزوسفر در ارتفاع ۸۰ کیلومتری به دمای ۹۰ درجه هم می رسد.
در این شرایط اگر گهگاهی مقداری بخار آب در این لایه نفوذ کند ،منجمد می شود
و ابرهای شب تاب بوجود می اورد که تنها در تابستان که لایه مزوسفر پایین ترین دما را دارد مشاهده می شود البته در عرضهای بالا( روسیه در عرضهای بالایی ایران است).
در روسیه پدیده ای هست که شبها آسمان آن رنگی است که به شفق قطبی یا شب قطبی معروف است.
این اتفاق زمانی در روسیه می افتد حالا به هر دلیلی رطوبت به لایه های بالاتر مثلا لایه مزوسفر انتقال پیدا کند.
لایه مزوسفر را می توان سردترین لایه اتمسفر تلقی کرد که تا (۱۶۰- )نیز با راکت اندازه گیری شده است.
قطعاً آدم و هواپیما نمی تواند وارد لایه مزوسفر شود، پس با موشک و راکت های هواشناسی که به لایه مزوسفر فرستادن، توانستند تا (۱۶۰-) را اندازه گیری کنند.
دما با آهنگ ۰/۳ درجه به ازای هر ۱۰۰۰متر کاهش می یابد.
روزانه میلیون ها شهاب سنگ در اثر برخورد با ذرات داخل لایه مزوسفر می سوزند، این برخورد باعث می شود که اجسام آسمانی قبل از رسیدن به زمین بسوزند.
لایه مزوسفر به وزش بادهای شدید با سرعت ۷۲۰ کیلومتر بر ساعت نیز مشهور است که ناشی از شیب زیاد تغییرات فشار در این لایه است.
فشار هوا در لایه مزوسفر ، پایین است.
Albedo 
