稀薄的大氣，不能擋住陽光，使它散射形成有色的天空，卻能阻擋那些來自天外、以高速衝向地球的固體碎屑，使它們中的絕大多數因與這些大氣摩擦，產生高熱，在100～200千米的高空，化為流星消逝。隻有極少數“天外來客”能穿越大氣層，墜落到地麵上成為隕石或隕鐵；它們的體積已因熔化碎裂而大大縮小，墜落速度也隨之減慢，所以，一般不會在地麵上造成災害。例如1976年墜落在我國吉林省的隕石雨，就是大塊隕石爆炸後的產物。
如果沒有大氣的保護，地球早就被那些高速衝來的石塊、金屬塊砸出許多坑坑窪窪來了，地球就會像月球、火星表麵那樣堆滿了粉塵和沙礫。
如果沒有大氣保護，地麵上的生物還會被太陽輻射來的過多的紫外線所殺死。紫外線的絕大部分為大氣中的臭氧所吸收，剩下的部分可以殺菌，但不傷人，對我們不僅無害，而且有益。這些臭氧主要分布在15～50千米高空的大氣層中，這裏被稱為臭氧層。
地球的大氣中，還含有一些由氣體分子分解出來的帶電粒子。它們的出現，主要由於在紫外線的作用下，氣體分子產生了被稱為電離的分解過程。在離地麵60千米的高度以上、1000千米的高度以下的空間裏聚集的帶電微粒較多，所以這個空間層次被稱為電離層。
電離層有擋住無線電波中的短波使它折回地麵的作用，假使沒有它，這些無線電波就會逃到太空中去，我們便收聽不到電台的短波廣播，也無法進行無線電通訊了。
地球的大氣，是人類時刻不可缺少的。正是因為如此，人們在宇宙中航行時，要在飛船的密封艙中裝進足夠的空氣，或者注入適量的純氧，以保持艙中有一個使人能正常呼吸的環境。
宇航員登上月球或在太空中行走時，是靠密封的“宇宙服”得到人體所需要的氣壓和新鮮空氣的。
二氧化碳和臭氧
大氣家族中還有一些含量很少而且變化不定的氣體成分，如二氧化碳、臭氧、氮氧化物、甲烷、二氧化硫等等，這些微量氣體與人類的關係相當密切，這裏介紹最引人注目的兩種。
二氧化碳是煤炭、石油、天然氣等化工燃料燃燒時的副產品，人類和動植物在新陳代謝過程中也呼出大量二氧化碳。大氣中的二氧化碳，對於來自太陽的短波輻射幾乎是透明的，因而地表能受到太陽輻射而增溫；另一方麵，二氧化碳對從地表射向太空的長波輻射，特別是對紅外輻射有強烈的吸收作用。二氧化碳這種使短波進入而阻止長波逸出的單向閥門作用，有些類似溫室玻璃的作用，所以習慣上稱為“溫室效應”，更確切些則應稱為“大氣效應”。
在全球變暖的氣候研究中，這些具有溫室效應的氣體被統稱為“溫室氣體”。
二氧化碳的溫室效應使它在控製全球氣候方麵有舉足輕重的作用。另一方麵，它是綠色植物光合作用產生碳水化合物中碳的來源，從而提供了所有動植物生活的基礎。
二氧化碳在大氣中的平均含量約為萬分之三（按體積算），但這個含量一直在變化著。自1850年以來，由於人類活動，大氣中的二氧化碳含量從290ppm（ppm表示百萬分之一）增至360ppm。其中有確切記錄的是根據1957～1958國際地球物理年計劃而建立的兩個大氣二氧化碳監測站的監測結果，一個站是夏威夷群島的冒納羅亞高山站，另一個是南極站。由這兩個站的監測記錄可以看出，大氣中的二氧化碳含量在有規律地逐年增長，剛開始的增長率為0.7ppm／年，而70年代末期已達到1.4ppm／年，80年代末則達到極大值為1.8ppm／年。
對於二氧化碳含量的增長，一般都歸因於工業化程度提高和使用化石燃料增加的結果。但現在也有證據表明，世界範圍內由於人工采伐、農田擴大等原因使森林麵積減少，從而使碳的貯存庫減少，這也是大氣中二氧化碳含量增加的一個重要因素。
對二氧化碳含量增長所帶來的後果，人們也進行了種種模擬估算。當二氧化碳含量比現在增加一倍時，估算的結果是，使極冰融化，水位升高，從而使一些海拔較低的大陸被淹沒，世界氣候將變暖，導致幹旱地區擴大，嚴重影響農業生產。由此而引起的氣候問題已引起人們的普遍關注。
臭氧是一種無色而有特殊臭味的氣體。在近地層中，汽車尾氣、森林火災、火山爆發、自然閃電、人工放電以及核爆炸等，均會產生臭氧。但大氣中臭氧的主要來源還是太陽紫外線輻射的作用。
在高層大氣中，氧分子經太陽紫外線輻射的作用而離解為氧原子，這種氧原子在第三種分子的介入下與氧分子碰撞而結合成臭氧分子。
由於太陽紫外輻射離地麵越高處越強，大氣密度離地麵越高處越小，因此，就形成了20～25公裏高度上的臭氧含量出現極大值，這就是臭氧層。一般臭氧層的界限可取為15～50公裏高度。
臭氧在大氣中的含量很少。形象些說，如果把單位麵積上的大氣柱變換到約8000米的高度，那麼臭氧層則僅占3毫米厚。盡管臭氧層如此薄，但它的作用卻不容忽視。