白天F層分為F1層和F2層，夜間F1層消失。①F1層位於F2層之下 ，高度約為140～200千米。電子密度為104～105厘米-3。F1層與F2層通常沒有明顯的界線 ，有的把F1層看作F2層底部的一個“緣”。F1層離子的主要成分為NO+和。②F2層的電子密度可達106厘米-3 ，電子密度峰值高度約為300千米 。在峰值以上電子密度隨高度增加而逐漸減少。在1000千米處，電子密度約為104～105厘米-3；在2000～3000千米 ，電子密度約為102～103厘米-3。在F2層主要離子成分為原子離子，以O+為主，N+次之。
