Jonosfēra (jons + grieķu: σφαῖρα, sphaira — 'lode') ir Zemes atmosfēras daļa, kurā ir paaugstināts jonizētu gāzes molekulu un brīvo elektronu skaits. Jonosfēra pārsvarā ietilpst termosfērā un ir magnetosfēras iekšējā sastāvdaļa.

Jūtama gāzu jonizācija sākas jau 50—60 km augstumā un, attālinoties no Zemes virsmas, jonizēto molekulu attiecība pret neitrālajām nepārtraukti pieaug. Savukārt jonu un elektronu absolūtais skaits tilpuma vienībā pieaug tikai līdz zināmai robežai (apmēram 300 km), jo atmosfēras blīvums šādā attālumā no Zemes virsmas ir kļuvis ļoti mazs.

Jonosfēra galvenokārt sastāv no slāpekļa un skābekļa molekulām gan neitrālā, gan jonizētā veidā. Jonizētā gāzes daļa uzskatāma par kvazineitrālu plazmu, jo pozitīvi un negatīvi lādētas daļiņas tajā ir apmēram vienādā skaitā.

Starp jonosfēras slāņiem nav izteiktu robežu un tie ir atkarīgi no diennakts laika, gadalaika, ģeogrāfiskā platuma, Saules aktivitātes un citiem faktoriem.

D slānis ir zemākais jonosfēras slānis, kurā jonizācija ir vēl ļoti vāja (100—1000 elektroni 1 cm³ gaisa). Šeit molekulas tiek jonizētas galvenokārt Saules rentgenstarojuma ietekmē, kā arī kosmisko staru iedarbībā. Naktī D slānī jonizācija gandrīz izzūd.

E slānis atrodas 90 līdz 120 km augstumā un tajā jonizācijas līmenis sasniedz 10⁵ elektronus kubikcentimetrā. Šeit jonizāciju dod pārsvarā Saules UV starojums, tādēļ naktī E slāņa jonizācija ir gandrīz 100 reižu mazāka. Magnētisko vētru laikā E slāņa jonizācija ir lielāka arī naktī. Dažkārt apmēram 100—110 km augstumā izveidojas relatīvi ļoti plāns (0,5—1 km) spēcīgāk jonizēts slānis, ko dēvē par E_s slāni (s — sporādisks), un kas stipri ietekmē radioviļņu (vidējo viļņu un īsviļņu) izplatīšanos.

Augstāko jonosfēras slāni sauc par F slāni. Arī tajā jonizācija notiek galvenokārt Saules starojuma iedarbībā, taču jonu rekombinācija notiek lēnāk, jo atmosfēras blīvums ir mazs, bet Saules starojumā ir pārsvarā ar enerģiju bagāti UV stari ar viļņa garumu 10—100 nm. Jonizācijas līmenis F slānī sasniedz pat 10⁶ elektronus kubikcentimetrā, kam ir liela nozīme radiosakaros (samērā gari radioviļņi no šī jonosfēras slāņa spēj atstaroties gandrīz bez zudumiem, tādējādi nodrošinot sakarus lielos attālumos un globālo garo viļņu radionavigācijas sistēmu darbību). Ultraīsviļņi jonosfērai iziet cauri, tādēļ parasti ir uztverami tikai tiešās redzamības zonā. Dienas laikā F slāņa apakšdaļā veidojas pastiprinātas jonizācijas apgabals, ko sauc par F₁ slāni, bet augšējo F slāņa daļu — par F₂ slāni.

• Vikikrātuvē par šo tēmu ir pieejami multivides faili. Skatīt: Jonosfēra.

• Encyclopædia Britannica raksts (angliski)
• Mūsdienu Ukrainas enciklopēdijas raksts (ukrainiski)
• Krievijas Lielās enciklopēdijas raksts (2004-2017) (krieviski)
• Encyclopædia Universalis raksts (franciski)