Ionosfer terdiri atas beberapa lapisan utama yang memiliki karakteristik berbeda-beda, yaitu lapisan D, E, dan F. Setiap lapisan ini terbentuk pada ketinggian tertentu dan memiliki peran spesifik dalam proses propagasi gelombang radio di atmosfer Bumi.
Lapisan D
Lapisan D adalah lapisan terendah yang terbentuk pada ketinggian 60–90 km di atas permukaan Bumi. Lapisan ini sangat aktif di siang hari karena adanya radiasi matahari, namun hampir menghilang pada malam hari. Lapisan D biasanya menyerap gelombang radio frekuensi rendah.
Lapisan E
Lapisan E terletak pada ketinggian sekitar 90–150 km. Lapisan ini mampu memantulkan gelombang radio dengan frekuensi menengah, dan kadang-kadang muncul fenomena "Sporadic E," yaitu area ionisasi tinggi secara lokal yang bisa mengganggu komunikasi radio.
Lapisan F
Lapisan F adalah yang tertinggi dan paling penting untuk komunikasi jarak jauh, terbagi menjadi F1 dan F2 pada siang hari. F2 adalah lapisan utama yang tetap ada sepanjang malam dan sangat berperan dalam refleksi gelombang radio gelombang pendek.