האטמוספירה של כדור הארץ מגנה על החיים מפני קרינה אולטרה סגולה קטלנית מהשמש ומספקת לכדור הארץ טמפרטורות יציבות. הוא מכיל מספר שכבות, שהידועות שבהן הן הטרופוספירה, הסטרטוספירה, המזוספרה והתרמוספירה. הרוב המכריע של מזג האוויר מתרחש בטרופוספירה, אך כמה עננים יכולים להופיע גבוה יותר בסטרטוספירה ובמזוספירה.
טרופוספירה
צורות חיים על פני כדור הארץ מאכלסות את הטרופוספירה, הרמה הנמוכה ביותר של האטמוספירה, המשתרעת מעל פני השטח עד בין 7 ל -20 ק"מ (4 עד 12 מייל) מעליה. זה יוצר כמעט את כל תופעות מזג האוויר הידועות, ועננים השוכנים שם מייצרים גשם, ברד ושלג. ענני שכבות הם הסוג הנמוך ביותר שנמצא בטרופוספירה; לעתים קרובות הם נמצאים בגובה הקרקע כערפל או ערפל. כשהם מראים מראה אפור עמום, הם ממעטים לייצר משקעים כלשהם.
סטרטוספירה
הסטרטוספירה, בה טסים מטוסים, ניתן למצוא באזור שנמצא בין 20 ל -50 ק"מ (12 עד 31 מייל) לפני השטח. אדי מים ניתן למצוא רק בריכוז נמוך מאוד בסטרטוספירה, מה שהופך את נוכחות העננים לנדירה מאוד. התפרצויות געשיות, לעומת זאת, יכולות להוציא כמויות אדירות של אבק לסטרטוספירה, וזה לפעמים משתלב עם חלקיקי קרח כדי לייצר עננים חרירי שלעתים קרובות יש מראה צבעוני.
מזוספירה
את המזוספרה ניתן למצוא בין 50 ל 85 ק"מ (31 עד 53 מייל) לפני השטח. מיקומו מקשה מאוד על מחקר של מדענים, מכיוון שהוא גבוה מדי מכדי שבלונים או מטוסים יכולים לטוס בו ועדיין נמוך מדי עבור חלליות מסלוליות. זה הופך את המזוספרה לאחד האזורים המובנים ביותר באווירה. עננים ליליים נמצאו קיימים בתוך המזוספירה בסוף המאה ה -19. עננים מיוחדים אלה נוצרים רק כאשר אדי מים משוחררים על ידי מתאן בתגובה כימית. הגידול במתאן באטמוספירה של כדור הארץ הביא לעלייה בתצפית בעננים ליליים.
תרמוספירה
התרמוספירה משתרעת בין 90 ק"מ (56 מייל) בין 500 ל -1,000 ק"מ (310 ו -620 מייל) מעל פני כדור הארץ. למרות שהוא נחשב לחלק מהאטמוספירה של כדור הארץ, צפיפות האוויר כל כך נמוכה שהיא יכולה להיחשב לחלל. תחנת החלל הבינלאומית מקיפה את התרמוספירה בגובה של כ -370 ק"מ. לא נמצאים עננים בתוך התרמוספירה.