同溫層，又稱平流層，是地球大氣層裏上熱下冷的一層。此層被分成不同的溫度層，當中高溫層置於頂部，而低溫層置於低部，高壓環境下受重，氧原子聚合放熱。它與位於其下貼近地表的對流層剛好相反，對流層是上冷下熱的。在中緯度地區，同溫層位於離地表10公里至50公里的高度，而在極地，此層則始於離地表8公里左右。同溫層含有臭氧，具有吸收紫外線功能，保護地球上所有生物的生存和地表免於受陽光中強烈的紫外線致命的侵襲，在同溫層內部的臭氧層有吸收太陽輻射的功能，在此層的氣溫會隨高度增加。
