온도로 구분한 대기층
중간권에서는 고도가 높아질수록 온도가 낮아진다. 위쪽 경계는 중간권계면, 아래쪽 경계는 성층권계면이라고 한다. 대기의 구분은 단단한 벽을 뜻하는 것이 아니라 높이에 따라 달라지는 물리적 특성을 정리한 것이다.
유성과 금속 성분
많은 유성체가 중간권을 지나는 동안 기화하며, 남은 물질은 이 영역의 철 등 금속 원자 분포에 기여한다. 밤하늘에서 보이는 유성의 빛과 지상까지 도달한 운석은 같은 단계의 이름이 아니다.
높은 구름과 발광 현상
극지방 부근에서는 매우 높은 곳의 야광운이 형성되기도 한다. 일반적인 비구름보다 훨씬 높은 영역의 현상이다. 뇌우 위쪽으로 나타나는 스프라이트 같은 고층 대기 방전도 이 대기층 연구와 관련된다.
직접 관측이 어려운 높이
기상 관측 기구는 이 높이까지 올라가기 어렵고, 인공위성은 보통 더 높은 궤도에서 돈다. 관측 로켓으로 직접 측정할 수 있지만 지나가는 시간은 짧다. 따라서 여러 관측 수단을 조합해 대기의 상태와 변화를 연구한다.