mały|Zorza polarna w termosferze, sfotografowana z Międzynarodowej Stacji Kosmicznej również krążącej w termosferze Obszar powyżej wysokości 100 km (tzw. linia Kármána), czyli większość termosfery, umownie określany jest mianem przestrzeni kosmicznej. Opory aerodynamiczne ruchów są tu dość niskie, aby ciała poruszające się z dostatecznie dużą prędkością mogły krążyć po długoterminowo stabilnych orbitach. W obrębie termosfery przebiegają niskie orbity okołoziemskie i krąży wiele sztucznych satelitów Ziemi, w tym Międzynarodowa Stacja Kosmiczna. Zmiany gęstości termosfery związane z pogodą kosmiczną sprawiają, że co pewien czas trzeba korygować ich orbity. Powyżej wysokości 160 km zanika zjawisko fali dźwiękowej.
Fotojonizacja gazów powoduje powstawanie dużej liczby jonów, które tworzą ziemską jonosferę. Obejmuje ona termosferę i mezosferę, przy czym liczebność jonów jest wyższa w termosferze. Z tego względu to głównie w niej powstają zorze polarne.