Termosfera – zewnętrzna warstwa atmosfery planety, w której ma miejsce absorpcja promieniowania, co skutkuje wzrostem temperatury z wysokością. Gazy w termosferze są bardzo rozrzedzone i może być ona uznawana za część przestrzeni kosmicznej. Jest położona nad mezosferą, od której dzieli ją mezopauza, a pod najbardziej zewnętrzną egzosferą, od której oddziela ją termopauza.