Maan ilmakehä suojaa elämää auringon tappavalta ultraviolettisäteilyltä ja tarjoaa planeetalle vakaat lämpötilat. Se sisältää useita kerroksia, joista tunnetuimpia ovat troposfääri, stratosfääri, mesosfääri ja termosfääri. Suurin osa säästä tapahtuu troposfäärissä, mutta joitain pilviä voi näkyä korkeammalla stratosfäärissä ja mesosfäärissä.
Troposfääri
Elämän muodot planeetalla elävät troposfäärissä, ilmakehän alimmalla tasolla, joka ulottuu pinnasta 7-20 kilometrin (4-12 mailin) yläpuolelle. Se luo melkein kaikki tunnetut sääilmiöt, ja siellä asuvat pilvet tuottavat sadetta, rakeita ja lunta. Stratus-pilvet ovat troposfäärin matalinta tyyppiä; niitä esiintyy usein maanpinnalla sumussa tai sumussa. Tummana harmaana, ne tuottavat harvoin saostumia.
Stratosfääri
Stratosfääri, jossa suihkukoneita lentää, löytyy vyöhykkeestä, joka on 20-50 kilometrin (12-31 mailin) päässä pinnasta. Vesihöyryä löytyy vain erittäin matalasta pitoisuudesta stratosfäärissä, mikä tekee pilvien läsnäolosta hyvin harvinaisen. Tulivuorenpurkaukset voivat kuitenkin poistaa valtavan määrän pölyä stratosfääriin, ja tämä joskus yhdistyy jäähiukkasiin tuottamaan helmiäisiä pilviä, joilla on usein värikäs ulkonäkö.
Mesosfääri
Mesosfääri löytyy 50--85 kilometrin (31--53 mailia) pinnasta. Sen sijainti vaikeuttaa tutkijoiden tutkimusta, koska se on liian korkea ilmapallojen tai lentokoneiden lentämiseen ja silti liian matala kiertorata-avaruusaluksille. Tämä tekee mesosfääristä yhden heikoimmin ymmärretyistä ilmakehän alueista. Mesosfäärissä havaittiin nuklitiivisia pilviä 1800-luvun lopulla. Nämä erityiset pilvet muodostuvat vain, kun metaani vapauttaa vesihöyryä kemiallisessa reaktiossa. Metaanin lisääntyminen maapallon ilmakehässä on johtanut ylikuumenevien pilvien havainnoinnin lisääntymiseen.
Termosfääri
Termosfääri ulottuu 90 kilometristä maapallon yläpuolelle 500-1000 kilometriin (310 ja 620 mailia). Vaikka sitä pidetään osana maapallon ilmakehää, ilman tiheys on niin pieni, että sitä voidaan pitää avaruutena. Kansainvälinen avaruusasema kiertää termosfäärissä noin 370 kilometrin korkeudessa. Termosfääristä ei löydy pilviä.