Atmosfere koje okružuju planete sadrže smjese različitih plinova. Zemljina atmosfera omogućuje život jer štiti oblike života od sunčevog zračenja, stvara vodu i regulira temperaturu. Guste i tanke atmosfere razlikuju se prema vrsti prisutnih plinova, visini i gravitaciji. Zemlja ima relativno tanku atmosferu, ali svoju gravitacijsko povlačenje dovoljan je da dušik i posebno kisik ostanu u njegovoj atmosferi da podrže život.
Atmosfera i gravitacija
Općenito, što je gravitacijski privlak planeta slabiji, atmosfera će biti rjeđa. Planet slabe gravitacije težit će manjoj masi i dopuštati više atmosfere da pobjegne u svemir. Stoga debljina ili tankoća atmosfere ovisi o snazi ili slabosti gravitacije. Primjerice, gravitacija na Jupiteru je 318 puta veća od Zemlje, pa je stoga Jupiterova atmosfera puno gušća od Zemljine. Gravitacija postaje sve slabija što je udaljenija od planeta, pa će atmosfera biti gušća u blizini površine.
Atmosfera i temperatura
Temperatura igra ključnu ulogu u određivanju debljine atmosfere. Vruće temperature često će uzrokovati rjeđu atmosferu jer će se molekule toplog zraka brže kretati i postizati izlaznu brzinu u svemir. Na Zemlji se temperature smanjuju s povišenjem unutar troposfere, najniže razine atmosfere, dok toplije molekule izlaze u gornju atmosferu. Temperature se, međutim, stabiliziraju na višim atmosferskim razinama, poput one u stratosferi.
Atmosferska gustoća
Sedamdeset i pet posto mase Zemljine atmosfere nalazi se u troposferi, pa se stoga troposfera naziva "debelom", dok se viši slojevi nazivaju "tankom". Atmosfere su označene kao guste ili tanke, ovisno o planetarnoj masi, gustoći plinova i vrsti prisutnih plinova, a ne samo o ukupnoj dubini atmosfere. Što su plinovi gušći, atmosfera je "gušća".
Guste atmosfere
Vrsta prisutnih plinova kritična je za gustoću kao i nadmorska visina i gravitacija, a svi su međusobno povezani. Određeni atmosferski plinovi stvorit će gustu atmosferu. Na primjer, atmosfere s obilnim vodikom imaju tendenciju biti gušće jer će se plinovi kombinirati s vodikom radi veće mase. Neki planeti, poput Venere, imaju vrlo gustu atmosferu koja se uglavnom sastoji od ugljičnog dioksida i ne mogu podržati život. Vanjski planeti kao što su:
- vodik
- helij
- metan
- amonijak
Tanke atmosfere
Zemljina atmosfera smatra se relativno tankom, a ona se prorjeđuje dalje od površine planeta. Tanke atmosfere karakterizira njihov relativni nedostatak vodika. Devedeset i devet posto Zemljine atmosfere sastoji se od kisika i dušika koji podržavaju život, a 98 posto tih plinova nalazi se u donjih 30 kilometara atmosfere zbog gravitacija. Drugo nebesko tijelo, Europa, Jupiterov mjesec, također ima tanku atmosferu s obiljem kisika, a neki vjeruju da je život na ovom mjesecu moguć. Mars također ima tanku atmosferu s malo mase, sto puta tanju od Zemljine. Marsova atmosfera uglavnom se sastoji od ugljičnog dioksida i nije povoljna za život.