Az ionoszféra a földi légkör azon - 60...1000 km magasságban elhelyezkedő - tartománya, amelyben elsősorban a Nap elektromágneses (EUV és részecske-) sugárzása által előidézett ionizáció következtében jelen lévő ionok és szabad elektronok koncentrációja olyan mértékű, hogy az a 30 MHz-nél kisebb frekvenciájú rádióhullámok terjedését jelentősen befolyásolja. A Föld légkörének felső tartományait érő ionizáló sugárzások energiája elegendő ahhoz, hogy a semleges gázmolekulák atomjaiból egy vagy több elektront kiszakítsanak, és így pozitív töltésű ion keletkezzen (fotoionozáció, ütközési ionizáció). A szabad elektron semleges atomhoz vagy molekulához juthat és ekkor negatív ion keletkezik, vagy pedig egy pozitív ionnal egyesülve ismét semleges atom keletkezik (rekombináció).
Különböző magasságokban jellemzően más és más légköri összetevők - eltérő mértékben - ionizálódnak, figyelemmel arra, hogy a légkör összetétele, az ionizáló sugárzás intenzitása és spektrális összetétele is magasságfüggő. Az egységnyi térfogatban található szabad elektronok száma - az elektronsűrűség, elektronkoncentráció (e/cm³) - a sugárzás intenzitásával arányos. Az elektronsűrűség bizonyos magasságokban ugrásszerűen növekszik (D, E és F tartomány). Az elektronkoncentráció a maximális értékét az F2 rétegben éri el. Az ionoszféra tartományainak vastagsága folytonosan változik az év- és napszak, a naptevékenység, a földrajzi szélesség és még egyéb tényezők függvényében, az egyes nagyobb vezetőképességű rétegek határai nem élesek. Az ionoszféra legalacsonyabban fekvő D és E tartományaira a molekuláris ionizáció, a felső F tartományra az atomi ionizáció a jellemző.
Lásd még »» D tartomány, E tartomány, F tartomány