הסטרטוספירה היא השכבה העיקרית השנייה באטמוספירה של כדור הארץ, ממש מעל הטרופוספירה ומתחת למזוספירה. כ -20% ממסת האטמוספירה כלולה בסטרטוספירה. הסטרטוספירה מרובדת בטמפרטורה, עם שכבות חמות גבוהות יותר ושכבות קרירות יותר קרובות לכדור הארץ. העלייה בטמפרטורה עם הגובה היא תוצאה של ספיגת קרינת האולטרה סגול של השמש על ידי אוזון. זאת בניגוד לטרופוספירה, קרוב לפני כדור הארץ, שם הטמפרטורה יורדת עם הגובה.
הסטרטוספירה היא אזור של אינטראקציות אינטנסיביות בין תהליכים מקרינים, דינמיים וכימיים, שבו התערובת האופקית של רכיבים גזיים מתנהלת במהירות רבה הרבה יותר מהתערובת האנכית. המחזור הכללי של הסטרטוספירה נקרא מחזור ברואר-דובסון (Brewer-Dobson), שהוא מחזור חד תאיים, המשתרע בין הטרופיים לקטבים, המורכב מפלג האוויר הטרופי מהטרופוספירה הטרופית ומזרם האוויר החיצוני -עירוני. מחזור סטרטוספרי הוא מחזור מונע בעיקר, מכיוון שהמחשף הטרופי נגרם על ידי כוח גל על ידי גלי רוסבי המתפשטים מערבה, בתופעה הנקראת שאיבת רוסבי-גל.
מאפיין מעניין במחזור הסטרטוספרי הוא התנודה הכמעט-דו-שנתית (QBO) בקווי הרוחב הטרופיים, המונעת על ידי גלי כוח המשיכה שנוצרים באופן סיבתי בטרופוספירה. L ל- QBO מביא לזרימה משנית החשובה למאמצעי העקיבה הסטרטוספריים התחבורתיים כגון אוזון או אדי מים.
מאפיין נוסף בקנה מידה גדול המשפיע באופן משמעותי על זרימת הסטרטוספירה הוא פירוק הגלים הפלנטריים, וכתוצאה מכך ערבוב אינטנסיבי כמעט אופקי בקווי הרוחב האמצעיים. הפסקה זו בולטת הרבה יותר בחצי הכדור של החורף, שם אזור זה נקרא אזור הגלישה. הפסקה זו נובעת מאינטראקציה מאוד לא לינאריתבין גלים פלנטריים המתפשטים אנכית לאזור המערבולות בעל פוטנציאל המבודד המכונה מערבולת הקוטב. השבירה כתוצאה מכך גורמת לערבוב רחב היקף של אוויר וגזי עקבות אחרים בכל אזור התפחה של קו האמצע. לוחות הזמנים של הערבוב המהיר הזה הם קטנים בהרבה מזמני העלייה הרבה יותר איטיים באזורים הטרופיים והמצוללים בחוץ-טרופי.
