大氣的結構
地球的最外層被一層總質量約為39×1015噸的混合氣體包圍著，它隻占地球憩質量的百萬分之一。大氣質量在垂直方向的分布是極不平均的，由於受地心引力的作用，大氣的質量主要集中在下部，50％的質量集中在離地麵5千米以下，75％集中在10千米以下，90％集中在30千米以下的範圍內。高度100千米以上，空氣的質量僅是整個大氣圈質量的百萬分之一。根據大氣在垂直方向上溫度、化學成分、荷電等物理性質的差異，同時考慮到大氣的垂直運動狀況，可將大氣圈分為五層。
對流層對流層是大氣的最低層，其厚度隨緯度和季節而變化。在赤道低緯度區為17～18千米；在中緯度區為10～12千米；兩極附近高緯度區為8～9千米。夏季較厚，冬季較薄。這一層的顯著特點是：①氣溫隨高度升高而遞減。在對流層，大約每上升100米，溫度降低06℃。由於貼近地麵的空氣受地麵輻射增溫的影響而膨脹上升，上麵冷空氣下沉，所以在垂直方向上形成強烈的對流。②大氣密度大。大氣總質量的3／4以上集中在對流層。
在對流層中，因受地表的影響不同，又可分為兩層。在1～2千米以下，因受地表機械、熱力強烈作用的影響，通稱為摩擦層或邊界層，亦稱低層大氣。排入大氣的汙染物絕大部分活動在此層。在1～2千米以上，受地表影響變小，稱為自由大氣層，主要天氣過程如雨、雪、雹的形成均出現在此層。對流層和人類的關係最為密切。
平流層對流層頂到約50～55千米的大氣層為平流層，厚度約為38千米。在平流層下層，即30～35千米以下，溫度隨高度降低變化較小，氣溫趨於穩定；到30～35千米處時的溫度約為－55℃，所以又稱同溫層；在30～35千米以上，溫度隨高度升高而上升，到平流層頂升至－3℃以上。這是因為，在高約15～35千米的範圍內，有厚約20千米的一層臭氧層。因臭氧具有吸收太陽光短波紫外線的能力，同時在紫外線的作用下可被分解為原子氧和分子氧，當這些原子氧和分子氧重新化合生成臭氧時，可以熱的形式釋放出大量的能量，使平流層的溫度升高。在平流層中空氣沒有對流運動，平流運動占顯著優勢，空氣比下層稀薄得多且幹燥，水汽、塵埃的含量甚微，大氣透明度好，很難出現雲、雨等天氣現象。
中間層從平流層頂到80千米高度這一層稱為中間層，在這一層裏有強烈的垂直對流運動，氣溫隨高度增加而下降，中間層頂溫可降至－113～－83℃。
熱成層中間層之上為熱成層，有時也稱為暖層，上界達800千米。該層的下部基本上是由分子氮所組成，而上部是由原子氧所組成。原子氧層可吸收太陽輻射出的紫外線，因而在這層中的氣體溫度隨高度增加而迅速上升。由於太陽和宇宙射線的作用，該層大部分空氣分子發生電離，使其具有較高密度的帶電粒子，故稱為電離層。電離層能將電磁波反射回地球，故對全球性的無線電通信有重大意義。
逸散層這是大氣圈的最外層，高度在800千米以上，厚度為15000～24000千米。這層空氣在太陽紫外線和宇宙射線的作用下，大部分分子發生電離，使質子的含量大大超過中性氫原子的含量。逸散層空氣極為稀薄，其密度幾乎與太空密度相同。由於空氣受地心引力極小，氣體及微粒可以從這層被碰撞出地球重力場而進入太空逸散。對逸散層的高度還沒有一致的看法，實際上地球大氣與星際空間具有相當厚的過渡層。該層的溫度也是隨高度增加而略有增加的。