（1）在平流层中空气的垂直混合运动显著减弱，特别是上半部，几乎没有垂直气流，整个气层比较平稳，非常有利于飞行。
（2）平流层的下半部温度基本上是不变的（随高度升高温度不变的气层叫等温层）或随高度增加略有上升；上半部的温度则随高度的增加而显著升高（温度随高度增加而升高的气层叫逆温层）。平流层顶部的温度可增至0℃左右，这主要是与该层内臭氧直接吸收太阳紫外辐射有密切联系。在平流层内，高20—25公里处臭氧含量最多。臭氧分布的上限至平流层顶，高度愈高大气获得的热量愈多。温度也就愈高。
（3）平流层内水汽、尘埃含量甚微，很少出现云，大气透明度良好。中高纬地区在晨昏时分偶可见到由细小冰晶组成的焕发奇异色彩的珠母云。