Die Appleton-Schicht (nach dem britischen Physiker Edward Victor Appleton), auch F-Schicht, ist die höchstgelegene Ionosphärenschicht der Erde. An der Ionosphäre werden kurzwellige Funksignale reflektiert, daher ist sie für die Ausbreitung der Raumwelle von Funksignalen am wichtigsten.

Die F-Schicht unterteilt sich in zwei Teilschichten:

• Die niedrigere F1-Schicht reicht von 150 bis 220 km Höhe und ist ausschließlich tagsüber vorhanden. Sie besteht aus einer Mischung positiv geladener O⁺-, O₂⁺- und NO⁺-Ionen.
• Über der F1-Schicht breitet sich zwischen 220 und 800 km Höhe die F2-Schicht aus, welche primär aus positiv geladenem, atomarem Sauerstoff O⁺ besteht.

Zur Mittagszeit weist die F1-Schicht bei minimaler Sonnenaktivität ca. 5 × 10⁵ freie Elektronen pro cm³ auf; bei gesteigerter Sonnenaktivität kann die Ladungsträgerdichte bis zu 2 × 10⁶ Elektronen pro cm³ erreichen. In der Nacht fällt die Elektronendichte der F1-Schicht auf unter 10⁴ Elektronen pro cm³.

• Kennelly-Heaviside-Schicht