电离层是地球大气层中的一个电离区域。由于受地球以外射线（主要是太阳辐射）对中性原子和空气分子的电离作用，距地表50千米以上的大气层处于部分电离或完全电离的状态，其中存在相当多的自由电子和离子。

　　1896年，意大利青年马可尼发明了无线电。1901年，跨越大西洋的无线电通信开通了。人们在猜想，无线电波是如何绕地球弯曲的表面传播的？许多科学家认为在高空可能存在一个导电的电离层，它使无线电波在地面和电离层之间多次被反射，沿大地曲率传播。但科学家们多年未能找到这个高空电离层。

　　1924年12月11日，英国物理学家阿普尔顿（E.V.Appleton，1892-1965）利用新英国广播公司设在波内茅斯的发射台以恒定的速率发射周期性变频信号，在牛津接收站接收到的信号显示距地面90千米处存在一个反射层。据此，证实了电离层的存在。后来，阿普尔顿又发现：根据自由电子、离子的不同浓度及对电磁波反射的不同效果，电离层在垂直方向上呈分层结构。

　　电离层的发现，不仅使人们对无线电波传播的各种机制有了更深入的认识，并且对地球大气层的结构及形成机制有了更清晰的了解。