Kaip fizinis žemės kūnas susideda iš daugelio sluoksnių, taip ir žemės atmosfera susideda iš sluoksnių. Vienas iš jų vadinamas mezosfera. Pažodinis vertimas yra „vidurinė sfera“, nes ji yra tarp pagrindinių viršutinio ir apatinio atmosferos sluoksnių. Pirmasis sluoksnis yra troposfera, antrasis – stratosfera, trečias – mezosfera, tada ant jo yra termosfera ir egzosfera. Mezosfera prasideda maždaug 30 mylių (48.2 km) virš žemės paviršiaus ir tęsiasi iki maždaug 50 mylių (80.4 km).
Šiame sluoksnyje sudega dauguma meteorų. Nors daugelis mano, kad meteorų sukeliami šviesos ruožai yra krintančios žvaigždės, tai iš tikrųjų yra maži uolienų ar metalo gabalėliai, kurie nepaprastai dideliu greičiu patenka į žemės atmosferą. Dėl to sukuriamas slėgis sulaužo meteorus ir sukelia energijos perdavimą iš meteoro į atmosferos atomus ir molekules. Tada ši energija išleidžiama kaip „švytėjimas“, kuris klaidingai laikomas krintančiomis žvaigždėmis.
Mezosferos viršus yra šalčiausia atmosferos vieta, o temperatūra nukrenta iki -225 °F (apie -143 °C). Dėl užšalimo ant uolienų susidaro ledas ir atmosferoje esančios metalo dalelės, kurios vėliau gali suformuoti vadinamuosius nešvarius debesis. Šie debesys yra aukščiau nei bet kurie kiti atmosferos debesys ir yra matomi tik tada, kai saulė nukrenta žemiau horizonto, o tada tik netoli poliarinių platumų, vasaros mėnesiais, kai mezosfera pasiekia žemiausią temperatūrą.
Debesys yra unikalios, panašios į bangas, o vakaro danguje juos apšviečia žemiau esanti saulė. Jie buvo pastebėti tik nuo XIX amžiaus pabaigos, tačiau pastebėjimų dažnėja ir manoma, kad jų ryškumas taip pat didėja. Mokslininkai mano, kad jie gali rodyti žemės atmosferos pokyčius, pirmiausia klimato pokyčius.