Tầng khí quyển bao quanh Trái Đất, càng lên cao thì mật độ càng thưa loãng, và tiến dần vào trong không gian Vũ Trụ.
Toàn bộ tầng khí quyển có thể chia thành một số tầng:
Tầng không khí liên quan mật thiết nhất với chúng ta là từ độ cao 10 – 12 km kể từ mặt đất. Nó là tầng thấp nhất của khí quyển, gọi là tầng đối lưu.
Trong tầng đối lưu, không khí nóng từ bên dưới không ngừng bốc lên, không khí lạnh bên trên không ngừng chìm xuống, chúng giao lưu nhanh liên tục. Hơi nước trong tầng đối lưu tập trung nhiều nhất, bụi cũng nhiều, chịu ảnh hưởng của mặt đất lớn nhất, các hiện tượng chủ yếu của khí tượng như: mây, mưa, băng tuyết đều phát sinh ở tầng này. Phía trên tầng đối lưu cho đến độ cao 50 km gọi là tầng bình lưu.
Không khí trong tầng bình lưu loãng nhiều so với tầng đối lưu. Hàm lượng hơi nước và bụi bặm ở đó rất ít, cho nên có rất ít các hiện tượng khí tượng. Cách mặt đất khoảng 25 km là khu vực tập trung mật độ khí ozon.
Từ tầng bình lưu trở lên đến 80 km, gần đây có người gọi là tầng trung gian. Ở tầng này nhiệt độ giảm xuống theo chiều cao.
Từ 80 km trở lên đến khoảng 500 km, không gian tầng này gọi là tầng nhiệt, nhiệt độ trong tầng này rất cao, sự biến đổi ngày đêm rất lớn. Bắt đầu từ 50 km trở lên đến 1000 km gọi là tầng điện ly. Trong tầng điện ly này ánh nắng Mặt Trời (chủ yếu là tia tử ngoại) chiếu xạ. Các phân tử khí bị điện ly thành ion dương và các điện tử tự do. Trong đó khu vực cách mặt đất từ 80 – 500 km mật độ ion tương đối lớn. Những cực quang đẹp đẽ xuất hiện trong tầng điện ly này.
Cách mặt đất 500 km trở lên gọi là tầng ngoài khí quyển. Nó là tầng ngoài cùng của khí quyển, là khu vực khí quyển chuyển tiếp vào không gian Vũ Trụ. Phía ngoài của nó không có biên giới rõ rệt, trong điều kiện bình thường, giới hạn trên ở tầng này tương đối thấp, giới hạn trên ở vùng xích đạo lệch về phía Mặt Trời, có bán kính gấp 9 – 10 lần bán kính Trái Đất, nói một cách khác có độ cao khoảng 65.000 km. Ở đó không khí cực kỳ loãng. Như mọi người đã biết âm thanh được truyền đi nhờ không khí. Ở ngoài tầng khí quyển vì không khí rất loãng, nên mặc dù có pháo nổ bên tai bạn cũng khó mà nghe được.