大气层是由于重力作用而包裹着陆地和海洋的混合气，约有1000公里的厚度，但是没有明显的上下边界。下到土壤和水中溶有一定量的气体，上到六万五千公里处仍有稀薄的空气，约一千公里的厚度时认为规定的。
大气的主要成分有：氮气含量78.1%；氧气含量20.9%，以及少量的二氧化碳、稀有气体（氦气、氖气、氩气、氪气、氙气、氡气）和水蒸气等，大气的组分是不稳定的，会受人为的影响有所改变。大气层的空气密度随高度而减小，越高空气越稀薄。
根据不同高度现象的不同，大气层可以分为对流层、平流层、中间层、电离层，外层五层。（1）对流层：大气的最地层，由地表开始向上延申，平均厚度约为12公里。厚度随纬度和季节的变化而有所变化，高纬度的两极较薄，低纬度的赤道较厚，夏季厚度高于冬季。这一层温度随高度升高而降低，有冷热空气对流现象，温度以及湿度水平分布不均匀，形成雨雪冰雹等天气现象。（2）平流层，又称同温层，温度上冷下热。距地表约10-50公里，对流层之上，中间层之下。这一层又称同温层，水汽较少，万里无云，基本没有天气变化。在20到30公里处，氧分子在紫外线作用下，形成臭氧层，保护着地球上的生物免受紫外线及高能粒子的的伤害。（3）中间层，平流层顶到85公里之间的大气层。上下温差大，对流较强。（4）电离层，大气电离的一个区域。空气分子吸收太阳紫外辐射后发生电离，60公里以上的地球大气层都处于部分电离或完全电离的状态。含有大量的自由电子和离子。（5）外层，又称散逸层。大气层的最外层，大气层向星际空间过渡的区域，温度很高，可达数千度，大气极其稀薄。