L'ionosphère a été découvert peu à peu à travers une série de découvertes et observations scientifiques à compter de 1864, lorsque James Clerk Maxwell a proposé une théorie de la façon dont les ondes électromagnétiques sont créés. En 1901, Marconi a utilisé cette théorie pour transmettre des ondes radio, une forme d'ondes électromagnétiques, à travers l'océan Atlantique. Il était capable de faire cela parce qu'il savait que, depuis qu'il ne pouvait pas voir la station de réception, les ondes radio ont dû être rebondissant sur une partie de l'atmosphère, leur permettant de voyager plus loin que prévu. En 1902, Oliver Heaviside et Arthur Kennelly tirés des conclusions de Marconi sur la propagation radio et a conclu que l'atmosphère avait une couche réfléchissante. Cependant, la couche n'a pas été effectivement nommé l'ionosphère jusqu'en 1926, quand le physicien Robert Watson-Watt a écrit un article à ce sujet.