Ионосфера состоит из смеси газа нейтральных атомов и молекул (в основном кислорода О
2 и азота N
2) и квазинейтральной плазмы (число отрицательно заряженных частиц примерно равно числу положительно заряженных). Ионизация становится существенной уже на высоте 60 километров и неуклонно увеличивается с удалением от Земли.