Be kitų atradimų, 2008 m. Erdvėlaivio „Messenger“ misija atskleidė naujos informacijos apie Merkurijaus atmosferą sudarančias chemines medžiagas. Merkurijaus atmosferos slėgis yra labai žemas, maždaug tūkstantoji trilijonoji Žemės dalis jūros lygyje. Duomenys rodo, kad gyvsidabris turi anglies dvideginio, azoto ir kitų pažįstamų dujų, nors ir labai mažais kiekiais.
Anglies dioksidas ir anglies monoksidas
Remiantis „Messenger“ išvadomis, anglies dvideginio dujos sudaro daugiau nei 95 procentus Merkurijaus atmosferos. Nors Žemėje anglies dvideginis yra stipriai susijęs su gyvybe, mažai tikėtina, kad gyvsidabrio pūslinis maksimumas dienos temperatūra 427 laipsniai Celsijaus (800 laipsnių pagal Celsijų) ir beveik vakuumo sąlygos palaiko bet kokį žinomą gyvenimą organizmai; vietoj to CO2 greičiausiai yra dėl vulkaninės ir kitokios veiklos planetos paviršiuje. Anglies monoksido taip pat yra 0,07 proc.
Vandens garai
Keista, kad Merkurijaus atmosferoje yra nedidelis vandens garų kiekis - 0,03 proc. Nors Merkurijus negali turėti vandenynų, šaltuose poliariniuose regionuose buvo aptiktas vandens ledas, kur šešėliai sukuria nuolatines, nuo saulės spindulių paslėptas, frigidiškas zonas. Vandens garai gali būti vandenilio ir deguonies susijungimo Merkurijaus atmosferoje rezultatas.
Azotas ir deguonis
Azotas ir deguonis yra dvi dujos, kurios sudaro didžiąją Žemės atmosferos dalį, ir jos atsiranda ir Merkurijuje. Azoto gausa yra 2,7 proc. Merkurijaus oro, o deguonis - 0,13 proc. Žemėje augalai yra atsakingi už deguonies gamybą. Merkurijaus nedidelio kiekio šaltinis yra spėlionių objektas; jis gali atsirasti iš vandens turinčių meteoritų, kurie galingoje saulės šviesoje paskui suskaidomi į vandenilį ir deguonį. Kiti šaltiniai gali būti mineralų skilimas Merkurijaus paviršiuje.
Argono dujos
Argonas yra inertinės dujos, retai reaguojančios su kitomis cheminėmis medžiagomis ar net su savimi. Tai sudaro 1,6 proc. Merkurijaus atmosferos. Kartu su kitomis dujomis Merkurijaus argonas tikriausiai prasiskverbia iš gilios planetos vidaus ir jį išleidžia vulkanai bei meteoritų smūgiai; mineralai yra mažai tikėtini šaltiniai, nes argonas chemiškai nereaguoja ir nesudaro jokio žinomo mineralo.
Mikroelementai
Gyvsidabrio atmosferoje yra kitų cheminių medžiagų, nors tiksli koncentracija yra labai maža ir ją sunku išmatuoti. Yra žinoma, kad yra vandenilio ir helio, kurie greičiausiai atkeliaus su saulės vėju ir laikinai pakliūs į silpną Merkurijaus gravitaciją. Erdvėlaivis „Messenger“ aptiko kriptono, cheminio pusbrolio argonui, pėdsakų, taip pat metano dujų. Kitos rastos cheminės medžiagos yra šarminiai metalai, natris, kalis ir kalcis.