Η στρατόσφαιρα είναι μια περιοχή της ατμόσφαιρας της Γης, πάνω από την τροπόσφαιρα και κάτω από τη μεσόσφαιρα. Σε αντίθεση με την τροπόσφαιρα κάτω από αυτήν, η οποία γίνεται ψυχρότερη όσο αυξάνεται το υψόμετρο, οι θερμοκρασίες στη στρατόσφαιρα αυξάνονται όσο αυξάνεται το υψόμετρο, επειδή η κορυφή της στρατόσφαιρας θερμαίνεται από την άμεση απορρόφηση της υπεριώδους ακτινοβολίας από τον Ήλιο μας.
Το σημείο στο οποίο ξεκινά η στρατόσφαιρα, η τροπόπαυση, μετριέται από το σημείο που αρχίζει να λαμβάνει χώρα αυτή η αναστροφή της θερμοκρασίας. Το ύψος της στρατόσφαιρας ποικίλλει ανάλογα με το γεωγραφικό πλάτος για το οποίο μιλάμε: σε μέτρια γεωγραφικά πλάτη, η στρατόσφαιρα ξεκινά περίπου 10 km (6 mi) πάνω από την επιφάνεια και τελειώνει στα 50 km (31 mi), στους πόλους ξεκινά μόνο 8 km (5 mi) υψόμετρο. Αυτό συμβαίνει επειδή το έδαφος στους πόλους είναι τόσο κρύο, δεν χρειάζονται πολλά για να παραχθούν μεγαλύτερες θερμοκρασίες, και έτσι η στρατόσφαιρα ξεκινά νωρίτερα.
Η λέξη «στρατόσφαιρα» ή «στρατόσφαιρα» χρησιμοποιείται συχνά ως ευφημισμός για το «πραγματικά ψηλά». Σε σύγκριση με όλες τις διαιρέσεις για την ατμόσφαιρα της Γης – τροπόσφαιρα, στρατόσφαιρα, μεσόσφαιρα, θερμόσφαιρα και εξώσφαιρα, με ανερχόμενο υψόμετρο – η στρατόσφαιρα δεν είναι πραγματικά τόσο ψηλά, αλλά από την οπτική μας εδώ στο έδαφος, είναι περίπου τόσο ψηλά επάνω όπως κάθε τυπικό άτομο. Το υψόμετρο πλεύσης των εμπορικών αεροσκαφών είναι περίπου 10 χλμ. (6 μίλια), γεγονός που τα θέτει πάνω από τις δύσκολες καιρικές συνθήκες. Σε αντίθεση με την κατώτερη τροπόπαυση, όπου κυριαρχεί η συναγωγή που προκαλεί αναταράξεις, η στρατόσφαιρα βρίσκεται σε θερμική ισορροπία, όπως ένα στρώμα κέικ, καθώς έτσι η οριζόντια διάχυση είναι πολύ πιο γρήγορη από την κατακόρυφη διάχυση. Η έλλειψη κατακόρυφης διάχυσης επομένως εξαλείφει την αιτία των αναταράξεων. Περιστασιακά, η ανάδυση από την τροπόπαυση προκαλεί αναταράξεις στο χαμηλότερο σημείο της στρατόσφαιρας, όπου πετούν τα αεροπλάνα, η οποία είναι υπεύθυνη για τυχόν αναταράξεις κατά τη φάση της κρουαζιέρας της πτήσης.
Η χαμηλότερη στρατόσφαιρα είναι το μέγιστο δυνατό ύψος στο οποίο μπορεί να πετάξει ένα ανεμόπτερο, επειδή τα ανεμόπτερα βασίζονται σε θερμικά νέφη που ανεβαίνουν από το έδαφος και καταλήγουν στη βάση της στρατόσφαιρας. Ωστόσο, αυτά τα όρια μπορούν να σπάσουν με την εκμετάλλευση της ανύψωσης κορυφογραμμών, ενός ατμοσφαιρικού θερμικού φαινομένου που εμφανίζεται μόνο στις παρυφές των οροσειρών.
Το πρώτο τεχνητό αντικείμενο που έφτασε στη στρατόσφαιρα ήταν μια οβίδα που εκτοξεύτηκε από το Paris Gun, ένα υπερόπλο 20 μέτρων (67 πόδια) που κατασκεύασαν οι Γερμανοί κατά τη διάρκεια του Α’ Παγκοσμίου Πολέμου. Σκοπός του ήταν να πυροβολήσει το Παρίσι μέσα από τα γερμανικά σύνορα. Αυτό το όπλο μπορούσε να εκτοξεύσει ένα κέλυφος 120 κιλών με 7 κιλά (15 λίβρες) εκρηκτικής ύλης σε εμβέλεια 131 km (81 mi) και υψόμετρο 40 km (25 mi). Σήμερα, στρατιωτικά μαχητικά αεροσκάφη και βομβαρδιστικά ταξιδεύουν τακτικά στη στρατόσφαιρα από χαμηλή έως μέση.