Weiträumige Funkverbindungen auf Kurzwelle sind nur möglich, weil das Signal auf dem Weg vom Sender zum Empfänger in der Ionosphäre (der äußersten Lufthülle der Erde) reflektiert wird.

Diesen Vorgang kann man sich vergegenwärtigen, indem man ein Glas halb mit Wasser füllt und einen Trinkhalm hineinstellt. Von der Seite betrachtet, hat man den Eindruck, der Halm sei geknickt: die Lichtwellen werden beim Durchgang durch Medien verschiedener Dichte (Wasser und Luft) unterschiedlich gebrochen.

Vergleichbares geschieht mit den elektromagnetischen Wellen der Funksignale. Sehr vereinfacht dargestellt: Die Sonne strahlt in Richtung Erde. Ausgangspunkt der für uns bedeutsamen Emissionen sind die "Sonnenflecken". Die von der Sonne einfallende Partikelstrahlung bewirkt, dass in der Ionosphäre "wanderfreudige" Elektronen (Valenzelektronen) von den Partikeln "angestoßen" werden, die Hülle ihres Atoms verlassen, sich an einem anderen Atom ansetzen und dort ein nunmehr überzähliges Elektron zum Weiterwandern zwingen.
		Gewaltige Anlagen mit aufwendiger, energiefressender Technik werden benötigt, um das zu bewerkstelligen, was auf dieser Seite beschrieben wird (im Bild so genannte Vorhangantenne des ORF in Moosbrunn).

Dieser intensive Austausch bewirkt eine verstärkte Elektronen-Konzentration. Das Funksignal wird demnach beim Durchgang durch die "immer dichter werdende Ionosphäre" so oft "geknickt" (wie der Trinkhalm im Wasser), bis das Signal "umkippt" und nun wieder in Richtung Erde "zurückgeknickt" wird

Zonen verstärkter Elektronen-Konzentration bezeichnen wir als "Schichten":

• D-Schicht: 50-90 km. Tagsüber wirksam. Reflektiert unter üblichen Bedingungen nur Frequenzen unter 300 kHz (Langwellen-Bereich). Lässt andere Frequenzen durch, dämpft sie aber.

• E-Schicht: 90-130 km. Tagsüber wirksam, vor allem mittags. Reflektiert den Mittelwellenbereich und etwas höher frequente Wellen. Lässt andere Frequenzen durch, dämpft sie aber.

• Es-Schicht: ca. 100 km. Tritt nur gelegentlich auf (daher die Bezeichnung "sporadische E-Schicht").
  Verursacht UKW- und TV-Überreichweiten bzw. "short skips" auf Kurzwelle: Übertragungen auf kurzen Distanzen, die üblicherweise noch in der "Toten Zone" liegen (das ist der Bereich zwischen dem Sender und dem ersten Auftreffpunkt des reflektierten Signals).

• F-Schichten: F1 150-200 km, F2 350-500 km. Tagsüber wirksam für Frequenzen bis etwa 30.000 kHz = Kurzwelle. F1 und F2 vereinen sich nach Sonnenuntergang zu einer F-Schicht in 250-450 km Höhe, die nachts ihre Reflexionseigenschaften behält, aber nur deutlich niedrigere Frequenzen reflektiert.

Schickt man das Funksignal in einem mehr oder weniger steilen Abstrahlwinkel auf die Reise, kann man daher mit einem oder mehreren Sprüngen (Hopps) ein bestimmtes Zielgebiet in mehr oder weniger großer Entfernung erreichen (pro Hopp 2.000-4.000km) - vorausgesetzt, die Richtung stimmt, die Sendeleistung reicht aus und das Signal wird im richtigen Abstrahlwinkel abgestrahlt, somit in der "richtigen" Schicht reflektiert, und versickert also wieder in der Ionosphäre, noch entweicht es in den Weltraum - was auch bei zu hoher oder zu niedriger Sendefrequenz geschieht.
Da die Übertragung sonnenabhängig ist, wird der Zustand der Ionosphäre (werden somit die Ausbreitungsbedingungen) beeinflusst vom Wechsel von Tag und Nacht, und von der unterschiedlichen Sonneneinstrahlung im Jahresverlauf (bedingt durch die Neigung der Erdachse, die auch als Ursache für den Wechsel der Jahreszeiten anzusehen ist). Aber auch Art und Ausmaß der Sonnenaktivität (vor allem: die in einem etwa elfjährigen Zyklus schwankende Zahl der Sonnenflecken) beeinflussen die Bedingungen.