电离层为自由离子足够多并影响到无线电波传播的那一部分大气层，其高度范围大约为60～1 000千米，从低到高分为：D层、E层(含Es层)、F1和F2层以及上电离层。探测与研究电离层的目的，是了解电离层内发生的各种化学、物理和动力学过程，如大气成分的变化、中性风运动、等离子体波动、能量传输等，以便为通信、导航和雷达定位服务。与其他地区相比，高纬和极区电离层中，在太阳和地磁扰动条件下各种过程尤为复杂，变化更为剧烈。因此，极区电离层的研究是高空大气物理研究的一个重要组成部分。