Στη θερμόσφαιρα η θερμοκρασία αγγίζει τους 2.500°C, αλλά ένας άνθρωπος εκεί θα πάγωνε μέχρι θανάτου.

Η θερμόσφαιρα εκτείνεται από το ύψος των 80 χιλιομέτρων έως και τα 700 χιλιόμετρα πάνω από την επιφάνεια της Γης. Σε αυτό το στρώμα, η ηλιακή ακτινοβολία είναι εξαιρετικά έντονη, προκαλώντας τον ιονισμό των αερίων και την επιτάχυνση των μορίων σε ταχύτητες που αντιστοιχούν σε θερμοκρασίες έως 2.500°C.Ωστόσο, υπάρχει μια κρίσιμη διαφορά μεταξύ θερμοκρασίας και θερμότητας. Η θερμοκρασία μετρά τη μέση κινητική ενέργεια των μορίων, ενώ η θερμότητα μετρά τη συνολική ενέργεια που μεταφέρεται. Επειδή η πυκνότητα του αέρα στη θερμόσφαιρα είναι σχεδόν μηδενική, ένα μόριο μπορεί να ταξιδέψει χιλιόμετρα πριν συγκρουστεί με κάποιο άλλο.Σύμφωνα με τους νόμους της θερμοδυναμικής, η μεταφορά θερμότητας απαιτεί συγκρούσεις σωματιδίων. Στο περιβάλλον της θερμόσφαιρας, οι συγκρούσεις με το ανθρώπινο δέρμα θα ήταν τόσο σπάνιες που η ενέργεια δεν θα μεταφερόταν αποτελεσματικά. Αντιθέτως, το ανθρώπινο σώμα θα έχανε ενέργεια μέσω θερμικής ακτινοβολίας προς το διάστημα.Ο Διεθνής Διαστημικός Σταθμός (ISS) περιφέρεται σε αυτό το στρώμα, σε υψόμετρο περίπου 400 χιλιομέτρων. Οι αστροναύτες προστατεύονται από ειδικές στολές που διαχειρίζονται αυτές τις ακραίες συνθήκες, καθώς χωρίς προστασία, η απώλεια θερμότητας θα ήταν μοιραία παρά την ονομαστική υψηλή θερμοκρασία του περιβάλλοντος.