Εξώσφαιρα, ονομάζεται το πέμπτο και τελευταίο στρώμα της ατμόσφαιρας, όπως ορίζεται στη Μετεωρολογία, που εκ της θέσεώς του οφείλει και το όνομά του.

Η εξώσφαιρα είναι το ανώτατο στρώμα της ατμόσφαιρας που βρίσκεται πάνω από την Θερμόσφαιρα. Αρχίζει από τη θερμόπαυση δηλαδή από τα 800 χλμ. ύψος και φθάνει στα 2.000 χλμ ή στα 3.500 χλμ όπως θεωρητικά υπολογίζεται ότι φθάνει το μέγιστο ύψος (πάχος) της ατμόσφαιρας ή και λίγο περισσότερο, μέχρι το σημείο όπου η βαρύτητα της γης δεν μπορεί πλέον να συγκρατήσει τα μόρια της ατμόσφαιρας. Η πυκνότητα πάντως είναι έστω και κατά τι μεγαλύτερη εκείνης του μεσοπλανητικού αερίου με το οποίο τελικά αναμιγνύεται στο κοσμικό διάστημα.

Τα ιόντα των αερίων στην εξώσφαιρα πιθανώς να έχουν θερμοκρασία 2.500° C. Η θερμοκρασία αυτή οφείλεται στον βορβαδισμό της κοσμικής ακτινοβολίας.

Είναι η περιοχή της ατμόσφαιρας που βρίσκεται πάνω από τη θερμόσφαιρα και επεκτείνεται μέχρι του κοσμικού διαστήματος, με το οποίο και αναμιγνύεται.