热层又称热成层或暖层，位于中间层顶以上，上界到达距离海平面约800 km，这一层空气只占大气总质量的0.5%，但温度很高，300 km高度上就能达到1 000℃的高温。其特点如下：
（1）气温随高度的增加而迅速增高。
（2）在热层中空气处于高度电离状态，其电离的程度是不均匀的。长波通信就是依靠电离状态的气体进行反射传递的。
