L'estratosfera és la segona capa principal de l'atmosfera terrestre, just per sobre de la troposfera i per sota de la mesosfera. Al voltant de l'20% de la massa de l'atmosfera està continguda en l'estratosfera. L'estratosfera està estratificada en temperatura, amb capes més càlides capes més altes i més fredes més a prop de la Terra. L'augment de la temperatura amb la altitud és el resultat de l'absorció de la radiació ultraviolada de el Sol per l'ozó. Això contrasta amb la troposfera, prop de la superfície de la Terra, on la temperatura disminueix amb l'altitud.
L'estratosfera és una regió d'interaccions intenses entre processos radiatius, dinàmics i químics, en què la barreja horitzontal de components gasosos procedeix molt més ràpidament que la barreja vertical. La circulació general de l'estratosfera s'anomena circulació de Brewer-Dobson, que és una circulació unicel·lular, que abasta des dels tròpics fins als pols, que consisteix en l'aflorament tropical de l'aire de la troposfera tropical i la extraurbana afluència d'aire. La circulació estratosfèrica és una circulació predominantment accionada per ones, ja que l'aflorament tropical és induïda per la força de l'onada per les ones de Rossby que es propaguen cap a l'oest, en un fenomen anomenat bombament de Rossby-Wave.
Una característica interessant de la circulació estratosfèrica és l'oscil·lació quasi-biennal (QBO) en les latituds tropicals, que és impulsada per ones de gravetat que es generen convectivamente a la troposfera. L a QBO indueix una circulació secundària que és important per al transport estratosfèric global de traçadors, com l'ozó o el vapor d'aigua.
Una altra característica a gran escala que influeix significativament en la circulació estratosfèrica és la ruptura de les ones planetàries, el que resulta en una intensa barreja gairebé horitzontal en les latituds mitjanes. Aquesta ruptura és molt més pronunciada a l'hemisferi d'hivern, on aquesta regió es diu zona de surf. Aquesta ruptura es deu a una interacció altament no linealentre les ones planetàries que es propaguen verticalment i la regió de vorticitat d'alt potencial aïllada coneguda com Vòrtex Polar. El trencament resultant provoca una barreja a gran escala d'aire i altres gasos traça al llarg de la zona d'onatge de latitud mitjana. L'escala temporal d'aquesta barreja ràpida és molt més petita que les escales de temps molt més lentes d'upwelling en els tròpics i els sumergentes al extratropical.
