Die begin van hierdie laag word - in teenstelling met die onderliggende troposfeer - gekenmerk deur 'n [[temperatuur]] wat toeneem soos die hoogte toeneem. Waar die stratosfeer oorgaan na die mesosfeer, neem die temperatuur weer af. Dit is ongeveer -50 °C by die laagste punt van die stratosfeer en tussen 0 en 30°C by die hoogste punt.
Die troposfeer en stratosfeer se samestellings verskil aansienlik. Die stratosfeer bevat meer [[osoon]] ('n vorm van [[suurstof]]) en minder waterdamwaterdamp en koolstofdiokside as die troposfeer.
Bo in die stratosfeer vind mens 'n hoër konsentrasie osoon en dus word die gebied dan ook die [[osoonlaag]] genoem. Die toename van die temperatuur in die stratosfeer is as gevolg van die absorbering van die ultraviolet lig van die son. Die hoeveelheid straling wat deurdring verminder soos mens nader aan die aardoppervlak beweeg. Gekombineerd met die groter digtheid van die atmosfeer, skep dit 'n temperatuurdaling.