Без защитния слой от газове, които изграждат земната атмосфера, суровите условия на Слънчевата система биха направили планетата безплодна, безжизнена обвивка като луната. Земната атмосфера защитава и поддържа жителите на планетата, като осигурява топлина и абсорбира вредните слънчеви лъчи. Освен че съдържа кислород и въглероден диоксид, които живите същества се нуждаят, за да оцелеят, атмосферата улавя слънчевата енергия и отблъсква много от космическите опасности.
Температура
Едно от най-важните предимства на атмосферата е поддържането на температурата на Земята. На Луната, която няма защитна атмосфера, температурите могат да варират от 121 градуса по Целзий в слънце (250 градуса по Фаренхайт) до отрицателни 157 градуса по Целзий на сянка (отрицателни 250 градуса Фаренхайт). На Земята обаче молекулите в атмосферата поглъщат слънчевата енергия, когато тя пристига, разпространявайки тази топлина по цялата планета. Молекулите също така улавят отразената енергия от повърхността, предотвратявайки нощната страна на планетата да стане твърде студена.
Радиация
Атмосферата служи като защитен щит срещу радиация и космически лъчи. Слънцето бомбардира слънчевата система с ултравиолетова радиация и без защита тази радиация може да причини сериозни увреждания на кожата и очите. Озоновият слой високо в земната атмосфера блокира голяма част от тази радиация да достигне до повърхността. Плътните слоеве от молекулни газове също поглъщат космически лъчи, гама лъчи и рентгенови лъчи, предотвратявайки тези енергийни частици да удрят живите същества и да причиняват мутации и други генетични увреждания. Дори по време на слънчево изригване, което може значително да увеличи вредното излъчване на слънцето, атмосферата е в състояние да блокира повечето вредни ефекти.
Физическа защита
Слънчевата система може да изглежда като огромно и празно място, но в действителност е пълна с отломки и малки частици, останали от планетарно създаване или сблъсъци в астероидния пояс. Според НАСА повече от 100 тона космически отломки удрят Земята всеки ден, най-вече под формата на прах и малки частици. Когато обаче се сблъскат с молекулите, които изграждат земната атмосфера, полученото триене ги унищожава много преди да стигнат до земята. Дори по-големите метеори могат да се разпаднат поради стреса от повторно навлизане в атмосферата, което прави катастрофалните метеорни удари невероятно рядко явление. Без физическата защита на атмосферата, повърхността на Земята ще прилича на тази на Луната, покрита с кратери.
Времето и водата
Атмосферата служи и за важна цел като среда за движение на водата. Парите се изпаряват от океаните, кондензират се, когато се охлаждат и падат като дъжд, осигурявайки животворна влага на иначе сухите райони на континентите. Според Американската геоложка служба, атмосферата на Земята побира вода на около 12 900 кубически километра (3100 кубически мили) във всеки един момент. Без атмосфера, той просто ще изкипи в космоса или ще остане замръзнал в джобовете под повърхността на планетата.