Zemljina atmosfera štiti život od smrtonosnog ultraljubičastog zračenja sunca i pruža planetu stabilne temperature. Sadrži niz slojeva od kojih su najpoznatiji troposfera, stratosfera, mezosfera i termosfera. Velika većina vremena javlja se u troposferi, ali neki se oblaci mogu pojaviti i više u stratosferi i mezosferi.
Troposfera
Oblici života na planetu nastanjuju troposferu, najnižu razinu atmosfere, koja se proteže od površine do između 7 i 20 kilometara (4 do 12 milja) iznad nje. Stvara gotovo sve poznate vremenske pojave, a oblaci koji tamo borave stvaraju kišu, tuču i snijeg. Stratusi su najniži tip u troposferi; često se nalaze u razini tla kao magla ili magla. Prikazujući dosadno sivi izgled, rijetko proizvode oborine.
Stratosfera
Stratosfera, u kojoj lete avioni, može se naći u zoni između 20 i 50 kilometara (12 do 31 milja) od površine. Vodena para može se naći samo u vrlo niskoj koncentraciji u stratosferi, što čini prisutnost oblaka vrlo rijetkom. Međutim, vulkanske erupcije mogu izbaciti goleme količine prašine u stratosferu, a to se ponekad kombinira s česticama leda dajući oblake sjedišta koji često imaju šareni izgled.
Mezosfera
Mezosfera se može nalaziti između 50 i 85 kilometara (31 do 53 milje) od površine. Njegov položaj znanstvenicima jako otežava proučavanje, jer je previsok da bi mogli uletjeti baloni ili avioni, a opet prenizak za orbitalne letjelice. To mezosferu čini jednim od najslabije shvaćenih područja atmosfere. Utvrđeno je da noktilucentni oblaci postoje u mezosferi krajem 1800-ih. Ovi posebni oblaci nastaju samo kada se metanom u kemijskoj reakciji oslobađa vodena para. Povećanje metana u Zemljinoj atmosferi dovelo je do povećanja promatranja noktilucentnih oblaka.
Termosfera
Termosfera se proteže od 90 kilometara (56 milja) do između 500 i 1.000 kilometara (310 i 620 milja) iznad Zemljine površine. Iako se smatra dijelom Zemljine atmosfere, gustoća zraka je toliko niska da se može smatrati svemirom. Međunarodna svemirska stanica kruži unutar termosfere na visini od približno 370 kilometara. Unutar termosfere nema oblaka.