Η στρατόσφαιρα είναι το δεύτερο κύριο στρώμα της ατμόσφαιρας της Γης, ακριβώς πάνω από την τροπόσφαιρα και κάτω από τη μεσόσφαιρα. Περίπου το 20% της μάζας της ατμόσφαιρας περιέχεται στη στρατόσφαιρα. Η στρατόσφαιρα στρωματοποιείται σε θερμοκρασία, με θερμότερα στρώματα υψηλότερα και πιο κρύα στρώματα πιο κοντά στη Γη. Η αύξηση της θερμοκρασίας με το υψόμετρο είναι το αποτέλεσμα της απορρόφησης της υπεριώδους ακτινοβολίας από τον ήλιο από το όζον. Αυτό έρχεται σε αντίθεση με την τροπόσφαιρα, κοντά στην επιφάνεια της Γης, όπου η θερμοκρασία μειώνεται με το υψόμετρο.
Η στρατόσφαιρα είναι μια περιοχή έντονων αλληλεπιδράσεων μεταξύ ακτινοβολικών, δυναμικών και χημικών διεργασιών, στις οποίες το οριζόντιο μείγμα αερίων συστατικών προχωρά πολύ πιο γρήγορα από το κατακόρυφο μείγμα. Η γενική κυκλοφορία της στρατόσφαιρας ονομάζεται κυκλοφορία Brewer-Dobson, η οποία είναι μια μονοκυτταρική κυκλοφορία, που εκτείνεται από τους τροπικούς κύκλους στους πόλους, που αποτελείται από την τροπική αύξηση του αέρα από την τροπική τροπόσφαιρα και την εξω-αστική εισροή αέρα. Η στρατοσφαιρική κυκλοφορία είναι κυρίαρχη κυκλοφορία, καθώς το τροπικό εξάρτημα προκαλείται από τη δύναμη των κυμάτων από τα κύματα Rossby που μεταδίδουν προς τα δυτικά, σε ένα φαινόμενο που ονομάζεται άντληση Rossby-Wave.
Ένα ενδιαφέρον χαρακτηριστικό της στρατοσφαιρικής κυκλοφορίας είναι η οιονεί διετής ταλάντωση (QBO) σε τροπικά γεωγραφικά πλάτη, η οποία καθοδηγείται από κύματα βαρύτητας που παράγονται μεταφορικά στην τροπόσφαιρα. Το L έως QBO προκαλεί μια δευτερογενή ροή η οποία είναι σημαντική για τους συνολικούς στρωματοσφαιρικούς ιχνηθέτες όπως το όζον ή οι υδρατμοί.
Ένα άλλο χαρακτηριστικό μεγάλης κλίμακας που επηρεάζει σημαντικά τη στρατοσφαιρική κυκλοφορία είναι η διάσπαση των πλανητικών κυμάτων, με αποτέλεσμα έντονη σχεδόν οριζόντια ανάμιξη στα μεσαία γεωγραφικά πλάτη. Αυτό το διάλειμμα είναι πολύ πιο έντονο στο χειμερινό ημισφαίριο, όπου αυτή η περιοχή ονομάζεται ζώνη surf. Αυτό το διάλειμμα οφείλεται σε μια εξαιρετικά μη γραμμική αλληλεπίδρασημεταξύ των κατακόρυφα πολλαπλασιασμένων πλανητικών κυμάτων και της απομονωμένης περιοχής υψηλής δυναμικότητας που είναι γνωστή ως Polar Vortex. Η προκύπτουσα θραύση προκαλεί μια μεγάλης κλίμακας ανάμιξη αέρα και άλλων ιχνοστοιχείων κατά μήκος της ζώνης διόγκωσης μεσαίου γεωγραφικού πλάτους. Τα χρονοδιαγράμματα αυτής της ταχείας ανάμιξης είναι πολύ μικρότερα από τα πολύ πιο αργά αυξανόμενα χρονοδιαγράμματα στις τροπικές περιοχές και τα βυθισμένα στην εξωτροπική.
