Stratosfera jest drugą główną warstwą atmosfery ziemskiej, tuż nad troposferą i poniżej mezosfery. Około 20% masy atmosfery znajduje się w stratosferze. Stratosfera jest uwarstwiona pod względem temperatury, z cieplejszymi warstwami wyższymi i chłodniejszymi bliżej Ziemi. Wzrost temperatury wraz z wysokością jest wynikiem pochłaniania promieniowania ultrafioletowego ze Słońca przez ozon. Kontrastuje to z troposferą, w pobliżu powierzchni Ziemi, gdzie temperatura spada wraz z wysokością.
Stratosfera to obszar intensywnych interakcji między procesami radiacyjnymi, dynamicznymi i chemicznymi, w których pozioma mieszanina składników gazowych przebiega znacznie szybciej niż mieszanina pionowa. Ogólna cyrkulacja stratosfery nazywana jest cyrkulacją Brewera-Dobsona, która jest cyrkulacją jednokomórkową, rozciągającą się od tropików do biegunów, składającą się z tropikalnego upwellingu powietrza z tropikalnej troposfery i pozamiejskiego napływu powietrza. Cyrkulacja stratosferyczna jest głównie cyrkulacją falową, ponieważ wychodnia tropikalna jest indukowana siłą fal rozchodzących się na zachód fal Rossby'ego, w zjawisku zwanym pompowaniem Fal Rossby'ego.
Ciekawą cechą cyrkulacji stratosferycznej jest quasi-dwuletnia oscylacja (QBO) w tropikalnych szerokościach geograficznych, napędzana przez fale grawitacyjne generowane konwekcyjnie w troposferze. L do QBO indukuje przepływ wtórny, który jest ważny dla całego transportu stratosferycznych znaczników, takich jak ozon lub para wodna.
Inną cechą na dużą skalę, która znacząco wpływa na cyrkulację stratosferyczną, jest rozpad fal planetarnych, skutkujący intensywnym prawie poziomym mieszaniem na średnich szerokościach geograficznych. Ta przerwa jest znacznie bardziej widoczna na półkuli zimowej, gdzie region ten nazywany jest strefą surfowania. Ta przerwa wynika z wysoce nieliniowej interakcjipomiędzy rozchodzącymi się pionowo falami planetarnymi a izolowanym obszarem wirowości o wysokim potencjale, znanym jako wir polarny. Powstałe pęknięcie powoduje mieszanie się na dużą skalę powietrza i innych gazów śladowych wzdłuż strefy pęcznienia na średnich szerokościach geograficznych. Skale czasowe tego gwałtownego mieszania są znacznie mniejsze niż znacznie wolniejsze skale czasu upwellingu w tropikach i zanurzenia w obszarach pozatropijnych.
