热成层的电离层，存在着E层（离地面100-120公里）、F1层（离地面170-230公里）、F2层（离地面200-500公里，夜间融合为F层，约离地面300-500公里）三层。而因季节变化更会出现突发性E层（Es层，约离地面100公里）。电离层可以反射无线电波，因此它又被人类利用进行远距离无线电通信。
极光现象.热层在高纬度地区因磁场而被加速的电子会顺势流入，与热层中的大气分子冲突继而受到激发及电离。当那些分子复回原来状态的时候，就会产生发光现象。此称为极光。