تنخفض درجة الحرارة في التروبوسفير من متوسط يقارب ١٥ درجة عند مستوى البحر إلى نحو ٥٥ درجة تحت الصفر قرب أعلاها، ثم ترتفع داخل الستراتوسفير، وتنخفض مجددًا في الميزوسفير، وتزداد بشدة في الثرموسفير. ولا تعني الأرقام العالية في الطبقات العليا أن الهواء قادر على تسخين الأجسام سريعًا بسبب شدة تخلخله.