थर्मोस्फीयर, पृथ्वी के वायुमंडल की चौथी परत है, जो लगभग 85 से 600 किलोमीटर की ऊँचाई पर स्थित है। इस परत में तापमान बहुत अधिक होता है, जो सूर्य की किरणों के प्रभाव से बढ़ता है। यहाँ पर गैसें बहुत पतली होती हैं और यह अंतरिक्ष में जाने वाले उपग्रहों के लिए महत्वपूर्ण है। इस परत में आयनोस्फीयर भी शामिल है, जो रेडियो तरंगों के प्रसारण में मदद करती है। थर्मोस्फीयर में उत्तरी रोशनी (Aurora Borealis) जैसी प्राकृतिक घटनाएँ भी होती हैं, जो सूर्य की गतिविधियों के कारण उत्पन्न होती हैं। यह परत पृथ्वी के वायुमंडल के लिए एक सुरक्षा कवच का काम करती है।