Yerin üstündeki hava farklı katmanlara ayrılabilir. Bunu düşünmenin en iyi yolu soğan benzetmesini kullanmaktır. Tıpkı soyulabilir farklı katmanlara sahip bir soğan gibi, dünyanın atmosferi de farklı hava katmanlarından oluşur.
Dünyayı çevreleyen beş ana katman vardır:
Troposfer
Stratosfer
mezosfer
termosfer
Ekzosfer
Troposfer gezegenin yüzeyinde başlar ve maksimum 16 km (10 mil) yüksekliğe ulaşır . Çoğu yaşamın gerçekleştiği bu katmandadır ve yükseklik arttıkça sıcaklıktaki düşüş ile karakterize edilir.
Tropopoz adı verilen ince bir hava tabakası, troposferin üst sınırını oluşturur.
Stratosfer, tropopozun üzerinde 16 km (10 mil) yükseklikte bulunabilir ve maksimum 50 km (31 mil) yüksekliğe ulaşır. Stratosferde sıcaklıkta çok az değişiklik vardır, ancak küçük değişiklik, yükseklik artışıyla birlikte sıcaklıkta bir artış gösterir. Stratopoz adı verilen bir hava tabakası, stratosfer ile mezosfer arasındaki sınırı oluşturur. Mezosfer 50 km (31 mil) yükseklikte başlar ve dünya yüzeyinden maksimum 80 km (50 mil) yüksekliğe ulaşır. Sıcaklıkları -100° Santigrat (-148° Fahrenheit) kadar düşük olan beş katmanın en soğukudur.
Aynı zamanda çoğu göktaşının dünya atmosferine girerken yandığı katmandır. Mezopoz adı verilen başka bir hava tabakası, mezosfer ile termosfer arasındaki sınırı oluşturur. Termosfer 80 km’de (50 mil) başlar ve 640 km’ye (398 mil) kadar yüksekliğe ulaşır . Sıcaklıklar bu katmanda keskin bir şekilde yükselir ve 1000° Santigrat (1832° Fahrenheit) üzerinde sıcaklıklara ulaşır .
Exosphere, gezegenin en dış tabakasıdır ve Dünya’nın atmosferinin sonu ile uzayın başlangıcı arasında net bir sınır olmaksızın binlerce mil boyunca uzaya uzanır.