具有电离现象，且自由电子数密度大到能影响无线电波传播的高空大气层。在太阳光（主要是紫外线）照射下，高空气体分子电离为正离子和自由电子后，大气内形成了电子密度随高度而异的气层。它们离地面的高度约从60千米开始伸展至1 000千米以上。电离密度较高的几层约离地面60～500千米；其底层称D区，其上依次称E、F等区。各区的高度、厚度和电子密度随昼夜和季节而变化，也受太阳活动（如太阳黑子等）影响。电离层研究，对通信、广播、全球导航和制导、雷达探测等，有重要意义。