Este capítulo analiza la composición y estructura de la termosfera. Se centra en los componentes neutros y los componentes ionizados del aire. También discute los procesos fotoquímicos y difusivos que afectan la composición. Generalmente se cree que el nitrógeno se produce predominantemente en forma molecular en toda la termosfera, pero que el oxígeno está casi totalmente disociado a niveles suficientemente altos. Por lo tanto, el énfasis en el capítulo está en el oxígeno., Una comprensión de la estructura de la termosfera debe tener en cuenta el papel de la separación difusiva de los gases. Contrariamente al caso de una atmósfera mixta, donde la mezcla de gases se distribuye verticalmente en un equilibrio hidrostático que depende de una masa molecular media, en el caso del equilibrio difusivo, cada gas individual se distribuye de acuerdo con su propia masa molecular. Los gases más ligeros tienden a extenderse sobre una mayor extensión vertical y a niveles altos predominan sobre los más pesados., Las mediciones de cohetes para detectar el nivel de difusión han hecho uso de dos técnicas: en la primera, se recoge una muestra de aire en altitud, se recupera y se analiza en el laboratorio; en la segunda, el análisis se realiza mediante un espectrómetro de masas transportado por cohetes.