Science des phénomènes physiques ou chimiques qui conditionnent les propriétés de la moyenne et haute atmosphère de la Terre ou, plus généralement, des planètes.

Les techniques spatiales, en autorisant la mesure directe des paramètres atmosphériques, ont, depuis les années 1960, fait grandement progresser l'aéronomie terrestre, mais aussi l'aéronomie de Vénus, Mars, Jupiter, Io ou Titan (grâce aux sondes planétaires Venera, Mariner, Pioneer, Viking et Voyager). En se posant essentiellement le problème de l'action chimique de l'énergie solaire sur l'état physique d'une atmosphère planétaire, l'aéronomie demande la compréhension de l'application des concepts fondamentaux de la physique et de la chimie à un milieu hautement raréfié, constitué de particules neutres ou ionisées (plasma). En sont généralement exclues les questions relevant de l'étude de la troposphère (météorologie) et de la magnétosphère ; la description des mouvements stratosphériques appartient aussi à la météorologie, cependant que la chimie stratosphérique est plutôt un sujet aéronomique.