Bez ochrannej vrstvy plynov, ktoré tvoria zemskú atmosféru, by drsné podmienky slnečnej sústavy spôsobili, že planéta bude neplodná, neživá šupka ako mesiac. Atmosféra Zeme chráni a udržuje obyvateľov planéty poskytovaním tepla a absorpciou škodlivých slnečných lúčov. Okrem toho, že obsahuje kyslík a oxid uhličitý, ktoré živé bytosti potrebujú na prežitie, atmosféra zachytáva slnečnú energiu a odvracia mnohé nebezpečenstvá vesmíru.
Teplota
Jednou z najdôležitejších výhod, ktoré atmosféra poskytuje, je udržiavanie teploty Zeme. Na Mesiaci, ktorý nemá ochrannú atmosféru, sa teploty môžu pohybovať od 121 stupňov Celzia v slnko (250 stupňov Fahrenheita) na negatívnych 157 stupňov Celzia v tieni (negatívnych 250 stupňov Fahrenheita). Na Zemi však molekuly v atmosfére absorbujú slnečnú energiu, keď prichádza, a šíria toto teplo po celej planéte. Molekuly tiež zachytávajú odrážanú energiu z povrchu a zabraňujú príliš studenej nočnej strane planéty.
Žiarenie
Atmosféra slúži ako ochranný štít pred žiarením a kozmickým žiarením. Slnko bombarduje slnečnú sústavu ultrafialovým žiarením a bez ochrany môže toto žiarenie spôsobiť vážne poškodenie kože a očí. Ozónová vrstva vysoko v zemskej atmosfére blokuje väčšinu tohto žiarenia v dosahovaní povrchu. Husté vrstvy molekulárnych plynov absorbujú aj kozmické lúče, gama lúče a röntgenové lúče, ktoré bránia týmto energetickým časticiam v údere na živé bytosti a spôsobujú mutácie a iné genetické poškodenia. Aj počas slnečného žiarenia, ktoré môže výrazne zvýšiť škodlivý výkon slnka, je atmosféra schopná blokovať väčšinu škodlivých účinkov.
Fyzická ochrana
Slnečná sústava sa môže javiť ako obrovské a prázdne miesto, ale v skutočnosti je plná trosiek a malých častíc, ktoré zostali po vzniku planéty alebo kolíziách v páse asteroidov. Podľa NASA každý deň zasiahne Zem viac ako 100 ton vesmírneho odpadu, väčšinou vo forme prachu a drobných častíc. Keď však narazia na molekuly, ktoré tvoria zemskú atmosféru, výsledné trenie ich ničí dlho predtým, ako sa dostanú na zem. Aj väčšie meteory sa môžu rozpadnúť v dôsledku stresu pri opätovnom vstupe do atmosféry, čo spôsobí, že katastrofické údery meteorov sú neuveriteľne zriedkavé. Bez fyzickej ochrany atmosféry by sa povrch Zeme podobal povrchu Mesiaca, označenému nárazovými krátermi.
Počasie a voda
Atmosféra slúži tiež dôležitému účelu ako médium pre pohyb vody. Para sa odparuje z oceánov, kondenzuje sa, keď sa ochladzuje a padá ako dážď, a dodáva životodarnú vlhkosť do inak suchých oblastí kontinentov. Podľa amerického geologického prieskumu zadržiava zemská atmosféra v akomkoľvek okamihu vodu okolo 12 900 kubických kilometrov (3 100 kubických míľ). Bez atmosféry by sa jednoducho vyvarila do vesmíru alebo zostala zamrznutá vo vreckách pod povrchom planéty.
