Bez ochranné vrstvy plynů, které tvoří zemskou atmosféru, by drsné podmínky sluneční soustavy učinily z planety neplodnou, neživou slupku jako Měsíc. Zemská atmosféra chrání a udržuje obyvatele planety poskytováním tepla a absorpcí škodlivých slunečních paprsků. Kromě toho, že obsahuje kyslík a oxid uhličitý, které živé bytosti potřebují k přežití, zachycuje atmosféra sluneční energii a odvrací mnoho nebezpečí z vesmíru.
Teplota
Jednou z nejdůležitějších výhod, které atmosféra poskytuje, je udržování teploty Země. Na Měsíci, který nemá ochrannou atmosféru, se teploty mohou pohybovat od 121 stupňů Celsia v slunce (250 stupňů Fahrenheita) na záporných 157 stupňů Celsia ve stínu (záporných 250 stupňů Fahrenheita). Na Zemi však molekuly v atmosféře absorbují sluneční energii, jak přichází, a šíří toto teplo po celé planetě. Molekuly také zachycují odraženou energii z povrchu a zabraňují příliš studené noční straně planety.
Záření
Atmosféra slouží jako ochranný štít proti záření a kosmickým paprskům. Slunce bombarduje sluneční soustavu ultrafialovým zářením a bez ochrany může toto záření způsobit vážné poškození kůže a očí. Ozonová vrstva vysoko v zemské atmosféře blokuje většinu tohoto záření v přístupu na povrch. Husté vrstvy molekulárních plynů také absorbují kosmické paprsky, gama paprsky a rentgenové paprsky, čímž brání těmto energetickým částicím v úderu na živé bytosti a způsobují mutace a další genetické poškození. Dokonce i během sluneční erupce, která může výrazně zvýšit škodlivý výkon slunce, je atmosféra schopna blokovat většinu škodlivých účinků.
Fyzická ochrana
Sluneční soustava se může zdát jako obrovské a prázdné místo, ale ve skutečnosti je plná trosek a malých částic, které zbyly z planetárního stvoření nebo kolizí v pásu asteroidů. Podle NASA každý den zasahuje Zemi více než 100 tun vesmírného odpadu, většinou ve formě prachu a drobných částic. Když však narazí na molekuly, které tvoří zemskou atmosféru, výsledné tření je ničí dlouho předtím, než se dostanou na zem. I větší meteory se mohou rozpadnout v důsledku stresu z atmosférického opětovného vstupu, což činí katastrofické údery meteorů neuvěřitelně vzácným výskytem. Bez fyzické ochrany atmosféry by se povrch Země podobal povrchu Měsíce, opatřeného nárazovými krátery.
Počasí a voda
Atmosféra také slouží důležitému účelu jako médium pro pohyb vody. Výpary se odpařují z oceánů, kondenzují se, jak se ochlazují a padají jako déšť, a poskytují životodárnou vlhkost do jinak suchých oblastí kontinentů. Podle amerického geologického průzkumu je v zemské atmosféře v daném okamžiku voda o hodnotě přibližně 12 900 kubických kilometrů (3100 kubických mil). Bez atmosféry by se jednoduše vypařilo do vesmíru nebo by zůstalo zmrzlé v kapsách pod povrchem planety.