La estratosfera es la segunda capa de la atmósfera terrestre, extendiéndose desde la tropopausa (aproximadamente 12 km en latitudes medias) hasta la estratopausa a unos 50 km de altitud. Su característica más distintiva es la inversión térmica: mientras que en la troposfera la temperatura desciende con la altitud, en la estratosfera aumenta desde unos -56 °C en su base hasta cerca de 0 °C en su límite superior, debido a la absorción de radiación ultravioleta por la capa de ozono. Esta inversión térmica hace que la estratosfera sea extremadamente estable: el aire caliente sobre aire frío impide la convección vertical, por lo que prácticamente no hay nubes ni fenómenos meteorológicos convencionales. Las únicas nubes que se forman aquí son las nubes nacaradas (nubes estratosféricas polares), visibles a 15-25 km de altitud en regiones polares durante el invierno, y que están implicadas en la destrucción catalítica del ozono. La estratosfera desempeña un papel crucial en la protección de la vida terrestre al filtrar el 97-99% de la radiación ultravioleta dañina. Los aviones comerciales de largo alcance vuelan en la parte baja de la estratosfera (10-13 km) para aprovechar la ausencia de turbulencias y los fuertes vientos del jet stream en la tropopausa. Las erupciones volcánicas de gran magnitud pueden inyectar aerosoles de sulfato en la estratosfera, afectando al clima global durante meses o años al reflejar la radiación solar.