空气大气层受到太阳光的照射要发生电离．太阳是一个炽热的大火球,太阳表面温度高达6000℃,内部温度更高,它所辐射的电磁波具有很宽的频带．其中约占总辐射量千万分之一的紫外线穿过空气大气层时,会使大气层上方的空气发生电离作用,紫外线是电离形成的主要能源．所谓电离,是指空气中原子吸收紫外线或其它射线变成离子和自由电子的过程．能使空气气体分子电离的辐射除太阳紫外线外,还有来自其它星体所辐射的射线,即宇宙射线,但宇宙射线到达地球的能量要比太阳紫外线到达地球的能量小得多,只有在夜间才是电离层形成的主要来源。

由于外层空气极其稀薄,空气密度很小,因此电离密度也很小．而在大气层下部,透过的紫外线很少,所以电离密度同样不会大．一般电离层是指距地面560－650 公里的高空,亦即主要存在于中间层与热层．如下图示,电离层通常可分为三层: D 层(60－80 公里上空),E 层(100－120)公里,F 层(200－400 公里)．在夏季的白天,F 层还分为F1 层(200 公里)及F2 层(280－400 公里)。

由于电离层是由太阳紫外线引起大气层气体电离而产生的,所以电离层与太阳光的强弱有很大的关系．而太阳光的强弱不仅与地球纬度(由赤道向两极分为180 等分,每一等分为一度,这就是纬度,分为南纬与北纬,如北京约处在北纬40 度)变化,而且还与年份、季节及昼夜时间有关,所以电离层也随着地球纬度、年份、季节及阳光的强弱而变化．下面我们再看看电离层是如何变化的。