La ionosfera es la capa de una atmósfera planetaria donde la radiación ultravioleta y de rayos X del Sol ioniza átomos y moléculas, produciendo una concentración significativa de electrones libres y iones positivos. En la Tierra se extiende aproximadamente entre 60 y 1 000 km de altura y se subdivide en varias capas (D, E, F1, F2) que cambian con el ciclo día-noche y con la actividad solar.
Su importancia tecnológica es enorme: las capas E y F reflejan ondas de radio de alta frecuencia (HF, 3-30 MHz), permitiendo comunicaciones de larga distancia sin satélites por rebotes sucesivos entre la ionosfera y el suelo. Las tormentas geomagnéticas perturban la ionosfera y degradan la propagación de radio y la precisión de los GNSS (GPS, Galileo). Las auroras polares ocurren en la termosfera, justo en la región ionosférica.