Atmosferdeki ikinci büyük tabaka olup troposfer tabakasının üst sınırından itibaren 50 km yüksekliğe kadar erişmektedir. Bu tabakada sıcaklık, troposferin tersine yükseldikçe yavaş yavaş artış göstermekte ve stratopoz seviyesinde 0 °C’ye kadar ulaşmaktadır. Ortalama sıcaklık -45 °C civarındadır. Bu tabakada düşey hava hareketleri tamamen ortadan kalktığından, burada homojen bir tabakalaşma meydana gelmiştir. Bu bölgede su buharı çok az olduğundan yoğunlaşma ve bulut oluşumu seyrek görülür. Troposferden stratosfere geçen partiküller uzun süre yeryüzüne dönmeden birkaç yıl orada kalabilir. Örneğin büyük volkanik patlamalardan oluşan küller, stratosferde korunur ve global soğuma işlemine neden olur.