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。
     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。