De plasmasfeer van de Aarde is een binnenste deel van de magnetosfeer. Het is een donutvormig gebied bestaande uit lage energie geladen deeltjes (koud plasma) gecentreerd rond de evenaar van de planeet, en die mee roteren. Het vormt een plasmawolk die de Aarde omhult. De torusvorm wordt bepaald door het magnetische veld van de Aarde.
De plasmasfeer bevindt zich boven de ionosfeer en strekt zich naar buiten uit, waarbij de buitengrens varieert (afhankelijk van de geomagnetische omstandigheden). De grootte van het plasma verandert, afhankelijk van de zonnewind - magnetosfeer interactie.
De buitengrens van het plasma is bekend als de plasmapauze.
De relaties tussen de positie van de plasmapauze en de positie van de grenzen van de stralingsgordel zijn bestudeerd met behulp van de 4 Cluster-satellieten. Tijdens periodes van hoge geomagnetische activiteit bevindt de plasmapauze zich bijvoorbeeld dichter bij de binnengrens van de buitenste stralingsgordel.
Wetenschappers hebben een 3D dynamisch model van de plasmasfeer ontwikkeld dat de dichtheid van de deeltjes en de positie van de plasmapauze als functie van de tijd weergeeft.
Plasmasferische dichtheid kan ook worden bepaald aan de hand van metingen op de grond, bijvoorbeeld van elektromagnetische whistler-golven die zijn geregistreerd met een VLF-antenne (very low frequency).