İyonosfer, Dünya'nın atmosferinin güneş rüzgarı ile iyonize olan bir katmanıdır. Güneş rüzgârı var çünkü güneş atmosferinin en dış tabakası olan korona aşırı derecede sıcak ve geniş. Çok geniş olduğu için, güneş rüzgarı veya plazma denilen sabit bir hidrojen ve helyum iyonları akışı güneşin kütlesini bırakabiliyor. Güneş rüzgârı, güneşten ve Dünya'nın manyetosferini, iyonosferini ve manyetik alanını etkilediği Dünya'dan akar.
İyonosfer plazma içerir ve üç katmandan oluşur. En düşük değer D-bölgesi olarak adlandırılır ve Dünya yüzeyinin 47-59 mil (75-95 km) 'den yükselerek pek çok iyon içermez. Bir sonraki katman, 59-93 milden (95-150 km) ulaşan ve biraz daha yüksek iyon konsantrasyonları içeren E-bölgesi olarak adlandırılır. F bölgesi, en yüksek iyon yoğunluğunu içerir ve yüzeyin 93-621 mil yukarısına ulaşır.
Atmosferin bu katmanı günlük yaşam için önemlidir, çünkü AM frekanslı radyo dalgalarını onsuzdan çok daha uzağa göndermemize izin verir. Oldukça iyi bilinen bir yan etkisi de, güneş özellikle güçlü bir güneş patlaması bıraktığında, AM radyonun bir karartma yaşayabileceğidir. Ancak, iyonosfer FM frekansı radyo dalgalarını etkilemez çünkü yüksek frekanslara sahiptirler. Bu nedenle, FM frekanslı radyo dalgaları, AM frekans dalgalarına kadar ulaşamaz.
Bilim adamları, kuzey ve güney kutuplarına yakın gökte doğal olarak oluşan parlak renkler gösterileri olan auroraları gözlemleyerek iyonosferi büyük ölçüde inceler . Auroralar kutuplarda, manyetosfer olmadığı için ortaya çıkar. Manyetosfer olmadığı için, iyonlar iyonosfere girebilir ve içerdiği plazmayı uyararak enerjiyi görünür ışık olarak bırakır. Aurora'nın frekansı ve yoğunluğu, güneş patlamalarının oluşmasından ve güneş rüzgarının yoğunluğundan etkilenir.
İyonosfer, James Clerk Maxwell'in elektromanyetik dalgaların nasıl yaratıldığına dair bir teori öne sürdüğü, 1864'te başlayan bir dizi bilimsel keşif ve gözlemlerle yavaş yavaş keşfedildi. 1901 yılında Marconi, bu teoriyi, bir elektromanyetik dalga şekli olan radyo dalgalarını Atlantik Okyanusu üzerinden iletmek için kullandı. Bunu yapabildi çünkü alıcı istasyonu göremediğinden radyo dalgalarının atmosferin bir kısmından sıçraması gerektiğini ve beklenenden daha fazla seyahat etmelerini sağladığını biliyordu. 1902'de Oliver Heaviside ve Arthur Kennelly, Marconi'nin radyo yayılımı hakkındaki bulgularını öğrendi ve atmosferin yansıtıcı bir katmana sahip olduğu sonucuna vardı. Bununla birlikte, katman fizikçi Robert Watson-Watt hakkında bir yazı yazdığı zaman, 1926 yılına kadar iyonosfer olarak adlandırılmamıştı.
