Atmosfærer omkring planeter indeholder blandinger af forskellige gasser. Jordens atmosfære gør livet muligt, fordi det beskytter livsformer mod solens stråling, skaber vand og regulerer temperaturen. Tykke og tynde atmosfærer skelnes af typen af tilstedeværende gasser, højde og tyngdekraft. Jorden har en relativt tynd atmosfære, men dens tyngdekraft er nok til at holde kvælstof og især ilt i sin atmosfære for at støtte livet.
Atmosfære og tyngdekraft
Generelt, jo svagere tyngdekraften på en planet er, jo tyndere vil atmosfæren være. En planet med svag tyngdekraft har tendens til at have mindre masse og lade mere atmosfære flygte ud i rummet. Atmosfærens tykkelse eller tyndhed afhænger således af tyngdekraftens styrke eller svaghed. For eksempel er tyngdekraften på Jupiter 318 gange større end Jorden, og dermed er Jupiters atmosfære meget tykkere end Jordens. Tyngdekraften bliver svagere jo længere væk den er fra en planet, så atmosfæren bliver tykkere nær overfladen.
Atmosfære og temperatur
Temperatur spiller en nøglerolle til bestemmelse af tykkelsen på en atmosfære. Varme temperaturer vil ofte medføre en tyndere atmosfære, da varme luftmolekyler bevæger sig hurtigere og når en flugthastighed ud i rummet. På jorden falder temperaturen med højden inden i troposfæren, det laveste niveau i atmosfæren, da de varmere molekyler flygter ud i den øvre atmosfære. Temperaturer stabiliserer sig imidlertid ved højere atmosfæriske niveauer som i stratosfæren.
Atmosfærisk tæthed
Femoghalvfjerds procent af massen af jordens atmosfære er i troposfæren, og derfor kaldes troposfæren "tyk", mens højere lag kaldes "tynd". Atmosfærer betegnes som tykke eller tynde afhængigt af planetmasse, gastæthed og typen af gasser, der er til stede, ikke blot den samlede dybde af atmosfæren. Jo mere tætte gasserne er, jo mere "tyk" er atmosfæren.
Tykke atmosfærer
Den tilstedeværende gasstype er lige så kritisk for tæthed som højde og tyngdekraft, og alle er indbyrdes forbundne. Visse atmosfæriske gasser vil skabe tykke atmosfærer. For eksempel har atmosfærer med rigeligt brint en tendens til at være tykkere, da gasser kombineres med brint til større masse. Nogle planeter, såsom Venus, har meget tykke atmosfærer, der stort set består af kuldioxid og kan ikke understøtte livet. De ydre planeter såsom:
- hydrogen
- helium
- metan
- ammoniak
Tynde atmosfærer
Jordens atmosfære betragtes som relativt tynd, og den bliver tyndere længere væk fra planetens overflade. Tynde atmosfærer er kendetegnet ved deres relative mangel på brint. Nittenoghalvfems procent af Jordens atmosfære er sammensat af livsbærende ilt og nitrogen, og 98 procent af disse gasser befinder sig i de nedre 30 kilometer (19 miles) af atmosfæren pga tyngdekraft. En anden himmellegeme, Europa, en Jupiters måne, har ligeledes en tynd atmosfære med rigeligt ilt, og nogle mener, at livet er muligt på denne måne. Mars har også en tynd atmosfære med lidt masse, 100 gange tyndere end jordens. Mars 'atmosfære består for det meste af kuldioxid og er ikke befordrende for livet.