大氣層是圍繞地球的氣層，受地球引力場的作用限制在地球周圍。 大氣通常根據其溫度相對於高度的變化進行劃分。 低層大氣是指對流層，溫度隨高度升高而降低的區域，中高層大氣包括平流層，溫度隨高度升高而升高，中間層，溫度隨高度升高而降低，以及熱層，溫度隨著與地球表面距離的增加而再次升高。 逸散層是大氣層的最外層，可以認為是它的上限。 高層大氣是指從大約 50 公里的高度開始的中間層區域，包括熱層和外逸層。 在高層大氣中，氣體部分電離，自由電子的密度影響無線電波的傳播。 由於這個原因，這個區域被稱為電離層。 因此，電離層的研究和監測不僅在純科學領域很重要，而且對於理解和預測它可能對無線電通信和衛星定位系統（GPS、GLONASS、伽利略）造成的有害影響也很重要。
該領域研究人員的活動包括研究電離層的形態和動力學及其與電磁波和中性參數（熱層）的相互作用。 研究主要集中在不同時空尺度上的無線電傳播和電離層建模，從長期變化到“電離層氣候學”到空間天氣（Space Weather），用於表徵導致高層大氣變化的地理空間現象。 氣候學描述電離層長期（年）的趨勢，而電離層“天氣”旨在表徵由太陽風暴引發的現像在短時間（小時/天）內引起的電離層擾動。 可以用來監測和研究電離層的數據是由 INGV 天文台和電離層站、其他地面天文台和衛星任務收集的。
INGV 管理著一個電離層觀測站網絡，用於監測和研究上層電離大氣層，這些觀測站配備了在 HF 波段（高頻，1-20 MHz）和 L 波段（1-2 GHz）運行的雷達和接收器，其中有用於測量平流層臭氧、中層大氣中化合物的濃度（例如 H2O 和 O3）和柱狀水蒸氣含量。
鑑於電離層可能對技術通信和導航系統產生有害影響，監測和預測此類影響對於基於無線電波傳播技術的操作安全變得至關重要。 在這些應用中，最重要的應用之一是對民用航空的援助。 在這方面，INGV 是歐洲財團的成員 白馬 它已被 ICAO（國際民用航空組織）選為為民用航空安全提供全球空間天氣服務的三大全球中心之一。 出於這個原因，INGV 工作人員正在開發一項針對太空天氣的國家服務：le 評論 來自地磁和電離層參數測量站的數據可在監測室內使用，以保證，一方面，重要歷史數據系列的連續性（對長期變化的研究有用）和來自'另一個為發展國家空間天氣服務所做的準備，旨在預測地球周圍環境中發生的現象，特別是為了減輕它們對技術系統的影響。