我們的氣候形成於包圍在地球周圍的多層的大氣結構之中。大氣層的厚度為600英裏(996千米)。與地球7928英裏(12，759千米)長的直徑相比，大氣就像對著台球呼一口氣所形成的薄霧一樣。然而，在地球和對人體有害的太空之間，也幸好有這一層薄薄的大氣層。大氣層吸納著我們生命所必需的氧氣、水汽，防止地球被太陽發出的紫外線烤幹。大氣層也保護著地球，防止它遭受流星雨的襲擊。每年，有數十萬噸的宇宙碎片以某一角度進入大氣層，但其中許多碎片都在大氣層中跳躍(就像打水漂時，在水麵上飛行的石頭一樣)。而另外一些則在大氣層中燒毀了。月球，正是由於沒有大氣的保護，不斷遭受宇宙碎片的襲擊，形成了坑坑窪窪的表麵。
地球的大氣層由五大層構成，層與層之間有些有明顯的界限或過渡層。大氣沒有外邊緣——隻是向外逐漸變薄，直到距地表3100英裏(5000千米)的地方，再向外則是真空了。以此為邊界向內延伸便是外逸層，它主要是由氫原子組成。
大氣中原子間由於離得很遠，所以很難相互碰撞，甚至在繞地球一周之後也不會碰到其他原子。這些原子以驚人的速度運動，溫度高達4500°F(2500℃)。
貼近地表處，大氣密度增大，氣壓隨各大氣層氣體的增多而升高。在外逸層之下是電離層。
在電離層的底部，兩氣體分子之間的距離超過05英裏(08千米)。接下來便是中間層，由氦原子和氧原子組成。在這一層中，如果沒有特殊的設備仍無法呼吸。
接下來是平流層。平流層含有能吸收來自太陽紫外線的臭氧層。在這一層中，不時的會出現一些高聳的雲層，由於對流作用使得這一層很平靜，適合於飛機飛行。
平流層通過對流層頂過渡到對流層。這一層頂距兩極點5英裏(8千米)，距赤道則增厚到10英裏(16千米)。99％的氣體分子都集中在最低的19英裏(31千米)範圍內。在這個範圍內，氣體分子幾乎每移動1／300萬英寸(0000008厘米)，就要和另一分子碰撞，這些氣體分子有氧分子、氮分子以及水汽，二氧化碳和其他一些氣體。這些分子相互碰撞時所產生的能量不斷地進行傳遞，從而產生了氣流——風的來源，這正是全球的氣候模式的根本原因。