Рассмотрены кинетические процессы в мезосфере и нижней термосфере Земли, связанные с процессами образования и дезактивации синглетных электронных состояний молекулярного кислорода O2(a1Δg) и O2(b1Sg+). Проведен расчет констант скоростей взаимодействия возбужденных молекул с атмосферными составляющими. Рассчитанные коэффициенты скоростей взаимодействия молекул О2* используются при моделировании колебательных населенностей электронно-возбужденных синглетных состояний молекулярного кислорода на высотах мезосферы и нижней термосферы Земли. Проведен расчет интенсивностей свечения Инфракрасных атмосферных и Атмосферных полос О2* в ночной и сумеречной атмосфере. В исследовании использована ранее построенная аэрономическая модель суточных вариаций химического состава верхней атмосферы Земли, которая учитывает процессы фотодиссоциации атмосферных составляющих солнечным УФ-излучением и вертикальный массоперенос компонентов. Модель позволяет рассчитывать высотные профили концентраций как атомарного, так и возбуждённого молекулярного кислорода, озона, а также молекул гидроксила и других важных составляющих «нечётного» водорода в области мезосферы и нижней термосферы Земли. Результаты расчётов, согласно построенной модели, сравниваются с экспериментальными данными по высотному распределению оптических и ИК-эмиссий верхней атмосферы и позволяют оценить вклад отдельных процессов в возбуждение синглетных состояний молекулярного кислорода.