Die Stratosphäre (von lateinisch stratum „Decke“ und griechisch σφαίρα, sfära „Kugel“) ist die zweite Schicht der Erdatmosphäre, nach der Troposphäre, in der sich auch eingeschränkte Wetterphänomene beobachten lassen. Die Temperatur nimmt mit steigender Höhe zu, wobei diese Steigung in der unteren Stratosphäre, bis etwa 20 Kilometer, noch verschwindend gering ist. Die untere Begrenzung der Stratosphäre ist die Tropopause, die Obergrenze heißt Stratopause. In größerer Höhe folgt die Mesosphäre.
In der Erdatmosphäre erstreckt sich die Stratosphäre von 8–50 km an den Polen bzw. 17–50 km über der Erdoberfläche am Äquator. Ab der Höhe der Ozonschicht, welche ein Teil der Stratosphäre ist, steigt die Temperatur von ca. –60 °C bis auf knapp unter 0 °C an. Dieser Temperaturanstieg ist auf die Absorption der UV-Strahlung durch das Ozon zurückzuführen.
Die Stratosphäre wurde - ebenso wie die Tropopause - im Jahr 1902 von dem französischen Meteorologen Léon-Philippe Teisserenc de Bort und dem Deutschen Richard Aßmann entdeckt.
