Daardoor ontstaat er een ionisatie, t.t.z. een productie van ionen en elektronen, met een tegengestelde lading in de atmosfeer. Die deeltjes zijn afkomstig van verschillende atmosferische atomen en moleculen. (foto 2)

Slechts vanaf een hoogte van 60 km, heeft men een werkelijk geïoniseerde atmosfeer. Men spreekt dan van de ionosfeer die zich uitstrekt vanaf de mesosfeer tot aan de buitenste grens van de atmosfeer. (foto 3). Zolang de druk groot genoeg is, overweegt de neutrale atmosfeer op de ionosfeer. Maar van zodra de ionisatiegraad (de verhouding tussen het aantal geladen en het aantal neutrale deeltjes) niet meer verwaarloosbaar is, overwegen de kenmerken van de ionosfeer en moet men rekening houden met een elektrisch veld dat de bewegingen van positief geladen deeltjes (ionen) en negatief geladen deeltjes (elektronen) aan elkaar koppelt.

Hoewel het aantal ionen en elektronen verwaarloosbaar is, in vergelijking met het aantal neutrale deeltjes in de ionosfeer, is de aanwezigheid van vrije elektronen heel belangrijk. Deze laatste oefenen namelijk een grote invloed uit op de voortplanting van radiogolven met hoge frequentie (HF: tussen 3 et 30 MHz) die gebruikt worden door radioamateurs. Deze golven worden met een zender de ruimte ingestuurd, gereflecteerd door de ionosfeer en afgebogen naar een ontvangststation op de grond.

De eigenschappen van de ionosfeer variëren al naargelang het uur van de dag, het seizoen, de geografische locatie, de activiteit van de Zon en de aurora’s (foto 4). Het is daarom dat, om stabiele communicatie te behouden, de radio-amateurs op ingenieuze wijze de zendfrequentie moeten berekenen op basis van veranderende parameters in de ionosfeer. (foto 5 en 6) Toch gebeurt het dat bepaalde communicatie onmogelijk te realiseren is. Dit gebeurt vooral tijdens hevige zonne-uitbarstingen die de ionosfeer sterk verstoren. (video 1)