Die Magnetosphäre ist wohl die äußerste Schicht der Erde. Sie ist jedoch nicht im eigentlichen Sinne Bestandteil der Erdatmosphäre, sondern wird stets gesondert betrachtet, da ihre Funktion und Eigenschaft eine ganz andere ist, als die der Atmosphärenschichten.
Die Magnetosphäre schützt uns vor der geballten Kraft des Sonnenwindes. Theoretisch liegt sie wie eine Kugel um die Erde herum. Doch durch die Wucht des Sonnenwindes ist diese Kugel deformiert. Auf der sonnenzugewandten Seite bildet sie eine Art Bugwelle, die je nach Intensität des Windes 20 000 bis 30 000 km vor und zurückschwankt. Auf der sonnenabgewandten Seite wird die Magnetosphäre zu einem langen Schweif gezogen, der über die Mondbahn hinaus geht.
Dennoch gelingt es einigen Partikeln des Sonnenwindes, vermutlich durch den flackernden Schweif, in das Innere der Magnetosphäre zu gelangen. Doch auch dort werden die Partikel aufgefangen, im Van-Allen-Gürtel, der sich wie ein Gürtel zweimal um die Erde auf der Äquatorialebene gelegt hat. Dort ist das Magnetfeld stärker.