Χωρίς το προστατευτικό στρώμα αερίων που απαρτίζουν τη γήινη ατμόσφαιρα, οι σκληρές συνθήκες του ηλιακού συστήματος θα καταστήσουν τον πλανήτη έναν άγονο, άψυχο φλοιό όπως το φεγγάρι. Η ατμόσφαιρα της Γης προστατεύει και συντηρεί τους κατοίκους του πλανήτη παρέχοντας ζεστασιά και απορροφά επιβλαβείς ηλιακές ακτίνες. Εκτός από το να περιέχει το οξυγόνο και το διοξείδιο του άνθρακα, τα οποία πρέπει να επιβιώσουν τα έμβια όντα, η ατμόσφαιρα παγιδεύει την ενέργεια του ήλιου και απομακρύνει πολλούς από τους κινδύνους του διαστήματος.
Θερμοκρασία
Ένα από τα πιο σημαντικά οφέλη που προσφέρει η ατμόσφαιρα είναι η διατήρηση της θερμοκρασίας της Γης. Στο φεγγάρι, που δεν έχει προστατευτική ατμόσφαιρα, οι θερμοκρασίες μπορεί να κυμαίνονται από 121 βαθμούς Κελσίου στο ήλιος (250 βαθμοί Φαρενάιτ) σε αρνητικούς 157 βαθμούς Κελσίου στη σκιά (αρνητικός 250 βαθμοί Θερμόμετρο Φαρενάιτ). Στη Γη, ωστόσο, μόρια στην ατμόσφαιρα απορροφούν την ενέργεια του ήλιου καθώς φτάνει, διαδίδοντας αυτή τη ζεστασιά σε ολόκληρο τον πλανήτη. Τα μόρια παγιδεύουν επίσης την ανακλώμενη ενέργεια από την επιφάνεια, εμποδίζοντας τη νυχτερινή πλευρά του πλανήτη να γίνει πολύ κρύα.
Ακτινοβολία
Η ατμόσφαιρα χρησιμεύει ως προστατευτική ασπίδα έναντι της ακτινοβολίας και των κοσμικών ακτίνων. Ο ήλιος βομβαρδίζει το ηλιακό σύστημα με υπεριώδη ακτινοβολία, και χωρίς προστασία, η ακτινοβολία μπορεί να προκαλέσει σοβαρές βλάβες στο δέρμα και τα μάτια. Το στρώμα του όζοντος στην ατμόσφαιρα της Γης εμποδίζει μεγάλο μέρος αυτής της ακτινοβολίας να φτάσει στην επιφάνεια. Πυκνά στρώματα μοριακών αερίων απορροφούν επίσης τις κοσμικές ακτίνες, τις ακτίνες γάμμα και τις ακτίνες Χ, εμποδίζοντας αυτά τα ενεργητικά σωματίδια να χτυπήσουν ζωντανά πλάσματα και να προκαλέσουν μεταλλάξεις και άλλες γενετικές βλάβες. Ακόμα και κατά τη διάρκεια μιας ηλιακής φωτοβολίδας, η οποία μπορεί να αυξήσει σημαντικά την καταστροφική έξοδο του ήλιου, η ατμόσφαιρα είναι σε θέση να αποκλείσει τα περισσότερα από τα επιβλαβή αποτελέσματα.
Φυσική προστασία
Το ηλιακό σύστημα μπορεί να φαίνεται σαν ένα απέραντο και άδειο μέρος, αλλά στην πραγματικότητα είναι γεμάτο από συντρίμμια και μικρά σωματίδια που έχουν απομείνει από την πλανητική δημιουργία ή συγκρούσεις στον αστεροειδή ιμάντα. Σύμφωνα με τη NASA, περισσότεροι από 100 τόνοι διαστημικών συντριμμάτων χτυπούν τη Γη κάθε μέρα, κυρίως με τη μορφή σκόνης και μικροσκοπικών σωματιδίων. Όταν συναντούν τα μόρια που αποτελούν την ατμόσφαιρα της Γης, ωστόσο, η τριβή που προκύπτει τα καταστρέφει πολύ πριν φτάσουν στο έδαφος. Ακόμα και μεγαλύτεροι μετεωρίτες μπορούν να σπάσουν λόγω των πιέσεων της ατμοσφαιρικής επανεισόδου, κάνοντας καταστροφικές επιθέσεις μετεωριτών σε ένα εξαιρετικά σπάνιο περιστατικό. Χωρίς τη φυσική προστασία της ατμόσφαιρας, η επιφάνεια της Γης θα μοιάζει με εκείνη του φεγγαριού, γεμάτη με κρατήρες κρούσης.
Καιρός και νερό
Η ατμόσφαιρα εξυπηρετεί επίσης έναν σημαντικό σκοπό ως μέσο για την κίνηση του νερού. Ο ατμός εξατμίζεται από τους ωκεανούς, συμπυκνώνεται καθώς ψύχεται και πέφτει ως βροχή, παρέχοντας ζωντανή υγρασία σε διαφορετικά ξηρές περιοχές των ηπείρων. Σύμφωνα με την Αμερικανική Γεωλογική Έρευνα, η ατμόσφαιρα της Γης συγκρατεί περίπου 12.900 κυβικά χιλιόμετρα (3.100 κυβικά μίλια) νερού ανά πάσα στιγμή. Χωρίς ατμόσφαιρα, απλώς θα έβραζε στο διάστημα ή θα παρέμενε παγωμένος σε τσέπες κάτω από την επιφάνεια του πλανήτη.