Стратосфе́ра (от лат.

stratum «настил, слой») — слой атмосферы, располагающийся на высоте от 11 до 50 км.
Характерно незначительное изменение температуры в слое 11—25 км (нижний слой стратосферы) и повышение её в слое 25—40 км от −56,5 °С до +0,8 °С (верхний слой стратосферы или область инверсии).
Достигнув на высоте около 40 км значения около 0 °C, температура остаётся постоянной до высоты около 55 км.
Эта область постоянной температуры называется стратопаузой и является границей между стратосферой и мезосферой.
Плотность воздуха в стратосфере в десятки и сотни раз меньше, чем на уровне моря.
Стратосфера представляет более однородную среду по сравнению с тропосферой.
Так как плотность газа уменьшается с высотой, то относительная диэлектрическая проницаемость в стратосфере ≈1, она оказывает меньшее влияние на распространение радиоволн.
Именно в стратосфере располагается слой озоносферы («озоновый слой»; на высоте от 15—20 до 55—60 км), который определяет верхний предел жизни в биосфере.
Озон (О3) образуется в результате фотохимических реакций наиболее интенсивно на высоте ~30 км.
Общий объём О3, будь он сконцентрирован в одном отдельном слое, составил бы при нормальном давлении сплошной слой толщиной всего 1,7—4,0 мм.
В стратосфере задерживается большая часть коротковолновой части ультрафиолетового излучения (180—200 нм) и происходит трансформация энергии коротких волн.
Под влиянием этих лучей изменяются магнитные поля, распадаются молекулы, происходит ионизация, новообразование газов и других химических соединений.
Эти процессы можно наблюдать в виде северных сияний, зарниц и других свечений.
В стратосфере и более высоких слоях под воздействием солнечной радиации молекулы газов диссоциируют — на атомы (выше 80 км диссоциируют СО2 и Н2, выше 150 км — О2, выше 300 км — N2).
На высоте 200—500 км в ионосфере происходит также ионизация газов, на высоте 320 км концентрация заряжённых частиц (О+2, О−2, N+2) составляет ~1/300 от концентрации нейтральных частиц.
В верхних слоях атмосферы присутствуют свободные радикалы — ОН·, НО·2 и др.
Полёты в стратосферу начались в 1930-х годах.
Широко известен полёт на первом стратостате (FNRS-1), который совершили Огюст Пикар и Пауль Кипфер 27 мая 1931г на высоту 16,2 км.
В СССР полёты Пикара вызвали большой интерес, и в 1933г—1934г были построены стратостаты «СССР-1» и «Осоавиахим-1». 30 сентября 1933 «СССР-1» конструкции К. Д.
Годунова совершил полёт на высоту 19 км, установив новый мировой рекорд.
Вместе с Годуновым стратостат пилотировали Э. К. Бирнбаум и Г. А. Прокофьев.
Современные боевые и сверхзвуковые коммерческие самолёты летают в стратосфере на высотах до 20 км ввиду более стабильных летных условий (хотя динамический потолок может быть значительно выше).
Высотные метеозонды поднимаются до 40 км; рекорд для беспилотного аэростата составляет 53 км (это уже мезосфера).
В последнее время в военных кругах США большое внимание уделяют освоению слоёв стратосферы выше 20 км, часто называемых «предкосмосом» (англ. «near space»).
Предполагается, что беспилотные дирижабли и самолёты на солнечной энергии (наподобие NASA Pathfinder) смогут длительное время находиться на высоте порядка 30 км и обеспечивать наблюдением и связью очень большие территории, оставаясь при этом малоуязвимыми для средств ПВО; такие аппараты будут во много раз дешевле спутников.