Bien que la température dans la thermosphère puisse être extrêmement élevée, en raison de la densité extrêmement faible des molécules d’air dans cette couche, des températures aussi élevées ne donnent pas l’impression d’être chaudes comme nous le ressentons dans les couches plus denses de l’atmosphère. Les températures chaudes sont une mesure de l'énergie cinétique des particules entrant en collision avec une surface ou un matériau. Dans la thermosphère, même si les molécules d’air peuvent avoir une énergie cinétique importante en raison de leurs vitesses élevées, elles sont tout simplement trop peu nombreuses pour transférer efficacement leur énergie et produire la sensation thermique que nous ressentons dans les couches plus denses de l’atmosphère. Ainsi, on n’aurait pas chaud dans la thermosphère malgré la température élevée.