Stratosfæren er det andre hovedlaget i jordens atmosfære, rett over troposfæren og under mesosfæren. Omtrent 20% av atmosfærens masse er inneholdt i stratosfæren. Stratosfæren er lagdelt i temperatur, med varmere lag høyere og kjøligere lag nærmere Jorden. Økningen i temperatur med høyde er resultatet av absorpsjonen av solens ultrafiolette stråling av ozon. Dette er i motsetning til troposfæren, nær jordoverflaten, hvor temperaturen synker med høyden.
Stratosfæren er et område med intense interaksjoner mellom strålende, dynamiske og kjemiske prosesser, der den horisontale blandingen av gassformige komponenter fortsetter mye raskere enn den vertikale blandingen. Den generelle sirkulasjonen i stratosfæren kalles Brewer-Dobson-sirkulasjonen, som er en encellet sirkulasjon, som strekker seg fra tropene til polene, og består av den tropiske oppstrømningen av luft fra den tropiske troposfæren og den ekstra urbane tilstrømningen av luft. Stratosfærisk sirkulasjon er en overveiende bølgedrevet sirkulasjon, da den tropiske fremspring blir indusert av bølgekraften ved vestover som forplanter seg rossbybølge, i et fenomen som kalles Rossby-Wave pumping.
Et interessant trekk ved stratosfærisk sirkulasjon er kvasi-to-årig svingning (QBO) i tropiske breddegrader, som drives av tyngdekraftsbølger som genereres konvektivt i troposfæren. L til QBO induserer en sekundær strømning som er viktig for de totale transportstratosfæriske sporstoffene som ozon eller vanndamp.
En annen storskala funksjon som betydelig påvirker stratosfærisk sirkulasjon er nedbrytningen av planetbølger, noe som resulterer i intens nær-horisontal blanding på midtbreddegrader. Denne pausen er mye mer uttalt på vinterhalvkulen, der denne regionen kalles surfesone. Dette bruddet skyldes en svært ikke-lineær interaksjonmellom vertikalt forplantende planetbølger og den isolerte høypotensielle virvelregionen kjent som Polar Vortex. Det resulterende bruddet forårsaker en storstilt blanding av luft og andre sporgasser langs midtbreddesvellen. Tidsskalaene for denne raske blandingen er mye mindre enn de mye langsommere tidsoppskaleringene i tropene og de nedsenkede i det ekstratropiske.
