Sebbene la temperatura nella termosfera possa essere estremamente elevata, a causa della densità estremamente bassa delle molecole d’aria in quello strato, temperature così elevate non vengono percepite come calde nel modo in cui sperimentiamo temperature calde negli strati più densi dell’atmosfera. Le temperature calde sono una misura dell'energia cinetica delle particelle che entrano in collisione con una superficie o un materiale. Nella termosfera, anche se le molecole d’aria possono avere un’energia cinetica significativa a causa delle loro elevate velocità, ce ne sono semplicemente troppo poche per trasferire efficacemente la loro energia e produrre la sensazione termica che sperimentiamo negli strati più densi dell’atmosfera. Pertanto, nonostante l'alta temperatura, nella termosfera non si sentirebbe caldo.