A estratosfera é composta principalmente pelos mesmos elementos que o restante da atmosfera da Terra:

* nitrogênio (n2): Representa cerca de 78% da estratosfera.
* oxigênio (O2): Representa cerca de 21% da estratosfera.
* Argônio (AR): Representa cerca de 1% da estratosfera.

No entanto, a estratosfera tem uma composição única Comparado à troposfera (a camada abaixo) devido à presença de ozônio (O3) :

* ozônio (O3): Este é um componente essencial da estratosfera, formando a camada ozônio . Absorve a radiação ultravioleta nociva (UV) do sol, protegendo a vida na terra.

Enquanto outros gases de traço como dióxido de carbono (CO2) e vapor de água (H2O) estão presentes na estratosfera, suas concentrações são muito menores do que na troposfera.