Atmosféra Zeme je medzi planétami slnečnej sústavy jedinečná. Pozostáva predovšetkým z dusíka, kyslíka, argónu a oxidu uhličitého. Ak sa pozriete na prierez atmosférou, uvidíte vrstvené vrstvy začínajúce na úrovni terénu a končiace na okraji vesmíru. Každá vrstva má osobitnú úlohu pri udržiavaní životných vlastností planéty.
Troposféra
Troposféra siaha do 20 kilometrov nad povrchom Zeme. Prevažná väčšina počasia Zeme sa vyskytuje v tejto vrstve, ktorá obsahuje 75 až 80 percent hmotnosti atmosféry. Teplá zem ohrieva troposféru, ktorej teploty s nadmorskou výškou klesajú. Na vrchole troposféry je teplota chladno-negatívnych 55 stupňov Celzia (negatívnych 64 stupňov Fahrenheita). S nadmorskou výškou klesá aj atmosférický tlak a tenší vzduch vyžaduje od horolezcov, aby na dýchanie používali prenosné kyslíkové nádrže.
Stratosféra
Stratosféru nájdete v nadmorských výškach medzi 20 a 50 kilometrami. Teploty stúpajú so zvyšovaním nadmorskej výšky v stratosfére, čo vedie k malému miešaniu vzduchu. Túto stabilitu využívajú komerčné dopravné lietadlá, ktoré dosahujú cestovnú výšku v stratosfére. Stratosféra je tiež domovom ozónovej vrstvy, ktorá chráni biologické organizmy pred škodlivým ultrafialovým žiarením.
Mezosféra
Mezosféra sa rozprestiera medzi nadmorskými výškami 50 až 85 kilometrov (31 až 53 míľ). O mezosfére sa vie veľmi málo, pretože metódy rozmiestnenia vedeckých prístrojov do tejto nadmorskej výšky sú ťažké. Lietadlá nelietajú dostatočne vysoko na to, aby sa dostali do mezosféry, a satelity obiehajú vo vyšších nadmorských výškach. Pozorovacie údaje však naznačujú, že väčšina meteorov, ktoré ovplyvňujú Zem, zhorí v mezosfére.
Termosféra
Termosféra sa rozprestiera medzi nadmorskými výškami 85 až 1 000 kilometrov (53 a 621 míľ). Aj keď je termosféra považovaná za súčasť zemskej atmosféry, najbežnejšia definícia uvádza, že vesmír začína asi na 100 kilometroch (62 míľ). Táto hranica je známa ako Karmanova čiara a je oficiálnou hranicou uznanou Medzinárodnou leteckou federáciou. Družice a Medzinárodná vesmírna stanica skutočne obiehajú okolo Zeme v termosfére. Kvôli zložitosti atmosféry sa nad termosférou nachádza ďalšia vrstva plynu, ktorá sa skladá hlavne z vodíka, hélia a oxidu uhličitého. Pod menom exosféra je oficiálne súčasťou zemskej atmosféry. Hustota vzduchu je však taká nízka, že sa považuje za medziplanetárny priestor.