Zemes atmosfēra ir unikāla Saules sistēmas planētu vidū, galvenokārt sastāv no slāpekļa, skābekļa, argona un oglekļa dioksīda. Ja paskatās uz atmosfēras šķērsgriezumu, jūs redzēsiet stratificētus slāņus, kas sākas no zemes līmeņa un beidzas ar kosmosa malu. Katram slānim ir atšķirīga loma planētas dzīvību apliecinošo īpašību saglabāšanā.
Troposfēra
Troposfēra sniedzas līdz 20 kilometriem (12 jūdzes) virs Zemes virsmas. Lielākā daļa Zemes laika apstākļu notiek šajā slānī, kas satur 75 līdz 80 procentus no atmosfēras masas. Silta zeme silda troposfēru, kuras temperatūra ar augstumu samazinās. Troposfēras augšpusē temperatūra ir auksti negatīva 55 grādi pēc Celsija (negatīva 64 grādi pēc Fārenheita). Atmosfēras spiediens samazinās arī līdz ar augstumu, un plānāks gaiss prasa, lai alpīnisti elpošanai izmantotu pārnēsājamas skābekļa tvertnes.
Stratosfēra
Stratosfēru var atrast 20–50 kilometru augstumā (12–31 jūdzes). Temperatūra paaugstinās, palielinoties augstumam stratosfērā, un tas noved pie maz gaisa sajaukšanās. Komerciālie lidmašīnas, kas sasniedz kreisēšanas augstumu stratosfērā, izmanto šo stabilitāti. Stratosfērā atrodas arī ozona slānis, kas aizsargā bioloģiskos organismus no kaitīgā ultravioletā starojuma.
Mezosfēra
Mezosfēra stiepjas starp 50 un 85 kilometru augstumu (31 līdz 53 jūdzes). Par mezosfēru ir zināms ļoti maz, jo metodes zinātnisko instrumentu izvietošanai šajā augstumā ir sarežģītas. Lidmašīnas nelido tik augstu, lai sasniegtu mezosfēru, un satelīti riņķo augstākā augstumā. Novērošanas dati tomēr norāda, ka lielākā daļa meteoru, kas ietekmē Zemi, sadeg mezosfērā.
Termosfēra
Termosfēra sniedzas starp 85 un 1000 kilometru augstumu (53 un 621 jūdzes). Neskatoties uz to, ka termosfēra tiek uzskatīta par Zemes atmosfēras daļu, vispārpieņemtajā definīcijā teikts, ka kosmosa sākums ir aptuveni 100 kilometri (62 jūdzes). Šī robeža ir pazīstama kā Karmanas līnija, un tā ir oficiālā robeža, ko atzinusi Starptautiskā aeronautikas federācija. Patiešām, satelīti un Starptautiskā kosmosa stacija riņķo ap Zemi termosfērā. Papildinot atmosfēras sarežģītību, virs termosfēras atrodas vēl viens gāzes slānis, kas galvenokārt sastāv no ūdeņraža, hēlija un oglekļa dioksīda. Nosaukta par eksosfēru, tā oficiāli ir daļa no Zemes atmosfēras. Gaisa blīvums tomēr ir tik mazs, ka to uzskata par starpplanētu telpu.