Atmosfera je sloj plinova koji okružuju Zemlju i pružaju se do visine od oko 800 km. Održava se tu privlačenjem Zemljine sile teže ili gravitacije. Veći dio pruža se do visine od 16 km od Zemljine površine; iznad te razine količina plina polako opada s visinom dok ga ne ostane vrlo malo. Tu počinje tzv. vanjski ili svemirski prostor.
Atmosfera ispunja važan životni zadatak da štiti Zemlju od krajnosti topline i hladnoće i od opasnih zračenja sa Sunca. Ona pohranjuje i prenosi vodu i plinove potrebne za život. Dušik, je glavni plin po količini, zatim dolazi kisik, te male količine argona i ugljičnog dioksida. Biljke uzimaju ugljični dioksid iz zraka, a izbacuju kisik. Ljudi i ostale životinje čine obratno. Kisik omogućuje gorenje; bez njega se stvari ne bi mogle zapaliti. Vodena para, koja stvara kišu, je također prisutna u atmosferi u različitim količinama. Ostali su plinovi u veoma malim količinama.
Prah se pojavljuje u atmosferi u obliku sitnih čestica čađi (ugljik), kozmičkog praha od rasprsnutih meteorita, čestica soli od isparene morske vode i biljnih spora (pomoću kojih se biljke razmnažaju). Čestice vodene pare mogu sakupiti unaokolo te sićušne čestice i stvoriti kišne kaplje.
Zrak bliži Zemljinoj površini je topliji od onoga na većoj visini jer se zrak na nižim razinama više grije toplinom što dolazi od Zemlje nego toplinom što dolazi izravno od Sunca. Taj se niži dio atmosfere naziva troposfera; ona završava s tropopauzom gdje se temperatura spušta s visinom. U troposferi se stvara naše vrijeme. Iznad troposfere leže drugi slojevi, kao stratosfera i ionosfera.
Atmosferski tlak je sila kojom težina zraka pritišće na Zemljinu površinu. Tlak opada s visinom jer što se više popnete nad vama je manje zraka koji vas pritišće. Na razini mora atmosfera vrši tlak od oko 1 kg na kvadratni centimetar. Da biste stekli pojam o toj sili podignite težinu od 1 kg i pokušajte zamisliti kako ta težina tlači na svaki kvadratni centimetar vašeg tijela (ukupno oko 15 tona). Mi ne osjećamo tu težinu zbog tekućina u našem tijelu koje vrše suprotni tlak – iz tijela prema van. Kao na različitim visinama, tlak se mijenja i od mjesta do mjesta jer je sila teže na raznim mjestima zemaljske površine različita. Vjetrovi su struje zraka i pušu iz područja s višim tlakom u područje s nižim tlakom. Visoki tlak teži da se proširi nad hladnim područjima, a niski tlak nad toplim područjima.
Temperatura Zemljine atmosfere se mijenja s visinom. Između različitih atmosferskih slojeva mijenja se matematički odnos temperature i visine:
- troposfera: od površine do 7 km ili 17 km ovisno o širini vremenskim faktorima, temperatura se smanjuje s visinom
- stratosfera: od 7–17 km do oko 50 km, temperatura se povećava s visinom
- mezosfera: od oko 50 km do 80–85 km, temperatura se smanjuje s visinom
- termosfera: od 80–85 km do 640+ km, temperatura se povećava s visinom
Granice među tim slojevima nazivaju se tropopauza, stratopauza i mezopauza. Prosječna temperatura atmosfere na površini Zemlje iznosi 14 °C.
