Naast andere ontdekkingen heeft de ruimtevaartuigmissie van Messenger in 2008 nieuwe informatie onthuld over de chemicaliën die de atmosfeer van Mercurius vormen. De atmosferische druk op Mercurius is extreem laag, ongeveer een duizendste van een biljoenste van de aarde op zeeniveau. Gegevens laten zien dat Mercurius koolstofdioxide, stikstof en andere bekende gassen bevat, zij het in zeer kleine totale hoeveelheden.
Kooldioxide en koolmonoxide
Volgens de bevindingen van Messenger vormt kooldioxidegas meer dan 95 procent van de atmosfeer van Mercurius. Hoewel koolstofdioxide op aarde sterk wordt geassocieerd met leven, is het zeer onwaarschijnlijk dat Mercurius maximaal is dagtemperatuur van 427 graden Celsius (800 graden Fahrenheit) en bijna-vacuümomstandigheden ondersteunen elk bekend leven organismen; in plaats daarvan is de CO2 daar hoogstwaarschijnlijk te wijten aan vulkanische en andere activiteiten op het aardoppervlak. Koolmonoxide is ook aanwezig met 0,07 procent.
Waterdamp
Verrassend genoeg bevat de atmosfeer van Mercurius kleine hoeveelheden waterdamp -- 0,03 procent. Hoewel Mercurius geen oceanen kan hebben, is er waterijs gedetecteerd in de koude poolgebieden waar schaduwen permanente ijskoude zones creëren die verborgen zijn voor zonlicht. De waterdamp kan het resultaat zijn van een combinatie van waterstof en zuurstof in de atmosfeer van Mercurius.
Stikstof en zuurstof
Stikstof en zuurstof zijn twee gassen die het grootste deel van de atmosfeer van de aarde vormen, en ze komen ook voor in Mercurius. De overvloed aan stikstof is 2,7 procent van de lucht van Mercurius en zuurstof is goed voor 0,13 procent. Op aarde zijn planten verantwoordelijk voor de productie van zuurstof. De bron van Mercurius' kleine hoeveelheid is een onderwerp van speculatie; het kan afkomstig zijn van meteorieten die water bevatten, dat vervolgens in het krachtige zonlicht wordt gesplitst in waterstof en zuurstof. Andere bronnen kunnen de afbraak van mineralen op het oppervlak van Mercurius zijn.
Argongas
Argon is een inert gas dat zelden reageert met andere chemicaliën of zelfs met zichzelf. Het komt neer op 1,6 procent van de atmosfeer van Mercurius. Samen met andere gassen sijpelt het argon van Mercurius waarschijnlijk diep in de planeet naar buiten en komt het vrij door vulkanen en meteorietinslagen; mineralen zijn onwaarschijnlijke bronnen omdat argon niet chemisch reageert om een bekend mineraal te vormen.
Traceergassen
Kwik heeft andere chemicaliën in zijn atmosfeer, hoewel de exacte concentraties erg klein en moeilijk te meten zijn. Het is bekend dat waterstof en helium bestaan, die waarschijnlijk met de zonnewind aankomen en tijdelijk worden gevangen in de zwakke zwaartekracht van Mercurius. Het ruimtevaartuig Messenger heeft sporen gedetecteerd van krypton, een chemisch neefje van argon, evenals methaangas. Andere gevonden chemicaliën zijn de alkalimetalen, natrium, kalium en calcium.