Atmosfera jest to najbardziej zewnętrzna warstwa powłoki ziemskiej. Jej dolna granica przenika powierzchnie wód i lądów, a górna przechodzi w przestrzeń międzyplanetarną. Pełni ona funkcję ochronną przed szkodliwym promieniowaniem ultrafioletowym, kształtuje klimat i umożliwia życie na Ziemi.
Powietrze atmosferyczne jest mieszaniną gazów. Powietrze zalegające przy powierzchni Ziemi zawiera:
- 78,1% azotu,
- 20,9% tlenu,
- 0,9% argonu,
- 0,1% innych gazów, jak: wodór, hel, krypton i ksenon.
Zawiera ono także zmienną ilość pary wodnej, dwutlenku węgla oraz składników mineralnych i organicznych, do których należą: pyły, sadza, sole i bakterie.
W obrębie atmosfery wyróżnia się następujące warstwy:
- troposfera - sięga do 6 - 8 km nad obszarami biegunowymi i do około 17 km w strefie międzyzwrotnikowej (różnice w grubości wynikają z niejednakowego nagrzania się obszarów położonych w różnych szerokościach geograficznych oraz z różnej wartości siły odśrodkowej działającej na cząstki powietrza w różnych szerokościach geograficznych). Następuje w niej spadek temperatury powietrza wraz z wysokością (o 0,6ºC na 100 m) od 15ºC (średnia temperatura przy powierzchni Ziemi) do około - 55ºC. Skupia w sobie 80% całej masy powietrza atmosferycznego oraz niemal całą zawartość pary wodnej. Zachodzą w niej procesy kształtujące pogodę i warunkujące cechy klimatu.
- tropopauza - cienka warstwa oddzielająca troposferę od stratosfery. Cechuje się jednakową temperaturą powietrza w przekroju pionowym.
- stratosfera - sięga do około 50 km nad powierzchnią Ziemi. Ma w niej miejsce wzrost temperatury powietrza wraz z wysokością do około 0ºC przy górnej granicy. Wynika to z dokonujących się w jej górnej części, tzw. ozonosferze, przemian tlenu w ozon zachodzących pod wpływem promieniowania słonecznego, a więc reakcji wyzwalających ciepło.
- stratopauza.
- mezosfera - sięga do około 85 km nad powierzchnią Ziemi. Następuje w niej spadek temperatury do około - 90ºC.
- mezopauza.
- termosfera - przypuszczalnie sięga do wysokości około 800 km. W jej obrębie wyróżnia się jonosferę, tzn. warstwę, w której w wyniku silnej jonizacji gazów panują wysokie temperatury. Na wysokości około 120 km temperatura osiąga 100ºC i dalej rośnie do 1000ºC. W jonosferze tworzy się zjawisko zorzy polarnej.
- egzosfera - jest to zewnętrzna warstwa atmosfery która przechodzi stopniowo w próżnię międzyplanetarną. Charakteryzuje się silnym rozrzedzeniem powietrza i spadkiem temperatury do -273ºC w przestrzeni kosmicznej.
