방사선 등의 작용에 의하여 중성인 원자 또는 분자의 궤도전자가 가역적으로 떼어내져 원자 또는 분자가 이온화되는 현상이다. 초고층대기에서는 고도 약 70㎞ 근처부터 대기의 전리도가 증가하기 시작하여 고도와 함께 전리가 높아진다. 초고층대기의 전리도가 높은 이유는 태양에서 방출하는 X선과 극자외선복사로 인한 전리작용으로 대기 중의 원자와 분자가 전리되고 유리된 자유전자와 이온이 쌍을 만들기 때문이다. 전리에는 1차 전리와 2차 전리가 있으며, 1차 전리에는 전자, 양성자, α입자 등의 하전입자에 의한 직접전리이고, 2차 전리는 물질과 방사선(X선, γ선, 중성자, 직접전리의 결과로 생긴 전자선에 의한 경우도 있다)과의 상호작용으로 방출된 하전입자에 의하여 2차적으로 전리되는 것이다.