de belangrijkste belangrijkste kenmerken in dit gebied zijn sterke zonale (Oost-West) winden, atmosferische getijden, interne atmosferische zwaartekrachtgolven (gewoonlijk “zwaartekrachtgolven” genoemd) en planetaire golven. De meeste van deze getijden en golven beginnen in de troposfeer en de lagere stratosfeer, en verspreiden zich naar de mesosfeer. In de mesosfeer kunnen zwaartekrachtgolfamplitudes zo groot worden dat de golven onstabiel worden en verdwijnen. Deze dissipatie zet momentum neer in de mesosfeer en drijft grotendeels de wereldwijde circulatie aan. Dit helpt de aarde.,
nachtwolken bevinden zich in de mesosfeer. De bovenste mesosfeer is ook het gebied van de ionosfeer bekend als de D-laag, die alleen aanwezig is tijdens de dag wanneer enige ionisatie plaatsvindt met stikstofmonoxide wordt geïoniseerd door Lyman-serie-alpha waterstof straling. De ionisatie is zo zwak dat wanneer de nacht valt, en de bron van ionisatie wordt verwijderd, het vrije elektron en de ionisatie terug in een neutrale molecule vormen., De mesosfeer wordt de “ignorosfeer” genoemd omdat het slecht bestudeerd is ten opzichte van de stratosfeer (die toegankelijk is met ballonnen op grote hoogte) en de thermosfeer (waarin satellieten kunnen draaien).
een 5 km (3,1 mi; 16.000 ft) diepe natriumlaag ligt tussen 80-105 km (50-65 mi; 262.000–344.000 ft). Gemaakt van ongebonden, niet-geïoniseerde natriumatomen, straalt de natriumlaag zwak uit om bij te dragen aan de luchtglans. Het natrium heeft een gemiddelde concentratie van 400.000 atomen per kubieke centimeter. Deze band wordt regelmatig aangevuld door natrium sublimatie van inkomende meteoren., Astronomen zijn begonnen met het gebruik van deze natriumband om “guide stars” te creëren als onderdeel van het adaptieve optische correctieproces dat wordt gebruikt om ultrascherpe waarnemingen op de grond te produceren. Andere Metaallagen, zoals ijzer en kalium, bestaan ook in de bovenste mesosfeer/onderste thermosfeer.
vanaf oktober 2018 is een afzonderlijk type aurora geïdentificeerd, afkomstig uit de mesosfeer. Vaak aangeduid als ‘duinen’ vanwege hun gelijkenis met zandrimpels op een strand, de groene golvende lichten strekken zich uit naar de evenaar., Ze zijn geïdentificeerd als afkomstig van ongeveer 96 km (60 mi; 315.000 ft) boven het oppervlak. Omdat poollicht veroorzaakt wordt door ultrahoge snelheid zonnedeeltjes die interageren met atmosferische moleculen, is de groene kleur van deze duinen voorlopig verklaard door de interactie van die zonnedeeltjes met zuurstofmoleculen. De duinen komen dan ook voor waar de mesosferische zuurstof meer geconcentreerd is.
miljoenen meteoren komen de atmosfeer van de aarde binnen, met een gemiddelde van 40.000 ton per jaar. Het ablated materiaal, genaamd meteorische rook, wordt verondersteld te dienen als condensatiekernen voor nachtelijke wolken.