Stratosfer, Dünya atmosferinin bir katmanıdır. Stratosfer, troposferin üzerinde ve mezosferin altında yer alır. Stratosferin tabanı, orta enlemlerde yerden yaklaşık 10 km yüksektedir. Stratosferin tepesi 50 km yükseklikte meydana gelir. Stratosferin tabanının yüksekliği enlem ve mevsimlere göre değişir.
Stratosferde nispeten bol miktarda bulunan alışılmadık bir oksijen molekülü türü olan ozon, Güneş’ten gelen ultraviyole radyasyondan enerji emdiği için bu tabakayı ısıtır. Bu nedenle, stratosferde yukarı doğru hareket edildiğinde sıcaklıklar yükselir. Bu, içinde yaşadığımız troposferdeki, yüksekliğin artmasıyla sıcaklıkların düştüğü davranışların tam tersidir. Bu sıcaklık katmanlaşması nedeniyle, stratosferde çok az konveksiyon ve karışım vardır, bu nedenle oradaki hava katmanları oldukça kararlıdır.
Stratosfer çok kuru; oradaki hava çok az su buharı içerir. Bu nedenle, bu katmanda birkaç bulut bulunur. Neredeyse tüm bulutlar daha alçak, daha nemli troposferde meydana gelir. Kutupsal stratosferik bulutlar istisnadır. PSC’ler kışın kutupların yakınında alt stratosferde görülür. 15 ila 25 km yüksekliklerde bulunurlar ve yalnızca bu yüksekliklerdeki sıcaklıklar -78 °C’nin altına düştüğünde oluşurlar.
Stratosferdeki dikey konveksiyon eksikliği nedeniyle, stratosfere giren malzemeler orada uzun süre kalabilir. CFC’ler (kloroflorokarbonlar) adı verilen ozon yok edici kimyasallar için durum böyledir. Büyük volkanik patlamalar ve büyük göktaşı çarpmaları, aerosol parçacıklarını stratosfere fırlatabilir ve burada aylarca veya yıllarca oyalanabilir ve bazen Dünya’nın küresel iklimini değiştirebilir.