Mezosfer ve termosfer arasındaki temel farklar şunlardır: Konum: Mezosfer, stratosfer ile termosfer arasında yer alırken; termosfer, ekzosfer ile mezosfer arasında bulunur. Sıcaklık: Termosfer, mezosferden daha sıcaktır; ancak termosferdeki gaz molekülleri, ısıyı iletecek kadar yoğun değildir, bu yüzden burada vakit geçiren bir kişi çok soğuk hisseder. Gaz Yoğunluğu: Mezosferde daha fazla gaz bulunur ve hava incedir; termosferde ise gazlar iyon halinde bulunur ve yoğunluk çok düşüktür. Olaylar: Mezosferde göktaşları yanar ve bu durum "yıldız kayması" olarak gözlemlenir.