Резкое повышение температуры в термосфере Земли происходит из-за поглощения ультрафиолетового излучения Солнца на высотах 150–300 км, что обусловлено ионизацией атмосферного кислорода. 12

В нижней части термосферы рост температуры также связан с энергией, выделяющейся при объединении атомов кислорода в молекулы. 1 При этом энергия солнечного УФ-излучения, поглощённая ранее при диссоциации молекул O2, превращается в энергию теплового движения частиц. 1

Кроме того, на высоких широтах важным источником теплоты в термосфере является Джоулево тепло, которое выделяется электрическими токами магнитосферного происхождения. 12 Этот источник вызывает значительный, но неравномерный разогрев верхней атмосферы в приполярных широтах, особенно во время магнитных бурь. 12

Характеристики термосферы на разных высотах зависят от географического положения, солнечной активности, сезона года и времени суток. 4