1957年，世界气象组织给出了流层顶的热力学定义：①第一对流层顶定义为温度递减率减至2℃/千米或以下的最低高度，且在此高度至其上2千米内任何一个高度范围内的平均温度递减率不超过2℃/千米。②如果第一对流层顶之上存在某一个高度，在此高度至其上1千米内任何一个高度范围内的温度递减率超过3℃/千米，则根据①中的标准定义第二个对流层顶，该对流层顶可以在该1千米层之内或之上。该定义几乎适用于全球任何地方，但是在急流和高空锋面附近，由于多个稳定层的存在而导致确定对流层顶时的模棱两可。