メソスフィアは、主に太陽からの紫外線（UV）放射の吸収によって加熱されます。この放射線は、中圏の酸素と窒素分子によって吸収され、それらが振動し、温度が上昇します。その後、熱は衝突を通じて中圏の他の分子に伝達されます。
紫外線に加えて、メソスフィアは流星からのエネルギーの散逸によっても加熱されます。流星は、宇宙から地球の大気に入る小さな岩または金属の部分です。大気中を移動すると、大気分子と衝突し、エネルギーを失います。このエネルギーは周囲の空気に伝達され、それが加熱されます。
紫外線と流星加熱の組み合わせにより、中圏の温度が高度とともに増加します。中圏の底部の温度は約-90°C（-130°F）で、上部の温度は約-50°C（-58°F）です。
