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Composición
En la atmósfera terrestre se pueden distinguir dos regiones con distinta composición, la homosfera y la heterosfera.
Homosfera
La homosfera ocupa los 100 km inferiores y tiene una composición constante y uniforme.
Capas de la atmósfera (no está a escala).
Composición de la atmósfera terrestre (aire seco, porcentajes por volumen)1
ppmv: partes por millón por volumen
GasVolumen
nitrógeno (N2)
780.840 ppmv (78,084%)
oxígeno (O2)
209.460 ppmv (20,946%)
argón (Ar)
9.340 ppmv (0,9340%)
dióxido de carbono (CO2)
387 ppmv (0,0387%)
neón (Ne)
18,18 ppmv (0,001818%)
helio (He)
5,24 ppmv (0,000524%)
metano (CH4)
1,79 ppmv (0,000179%)
kriptón (Kr)
1,14 ppmv (0.000114%)
hidrógeno (H2)
0,55 ppmv (0,000055%)
óxido nitroso (N2O)
0,3 ppmv (0,00003%)
xenón (Xe)0,09 ppmv (9x10−6%)
ozono (O3)
0,0 - 0,07 ppmv (0% to 7x10−6%)
dióxido de nitrógeno (NO2)
0,02 ppmv (2x10−6%)
yodo (I)
0,01 ppmv (1x10−6%)
monóxido de carbono (CO)
0,1 ppmv
amoniaco (NH3)
trazas
Excluido por ser aire en seco
agua (vapor) (H2O)
~0,40% a nivel atmosférico, en superficie: 1%-4%
Heterosfera
La heterosfera se extiende desde los 100 km hasta el límite superior de laatmósfera (unos 10.000 km); está estratificada, es decir, formada por diversas capas con composición diferente.
100-400 km - capa de nitrógeno molecular
400-1.100 km - capa de oxígeno atómico
1.100-3.500 km - capa de helio
3.500-10.000 km - capa de hidrógeno

Capas de la atmósfera y las zonas intermedias entre las mismas.
La temperatura de la atmósfera terrestre varía con la altitud. La relaciónentre la altitud y la temperatura es distinta dependiendo de la capa atmosférica considerada: troposfera, estratosfera, mesosfera y termosfera.
Las divisiones entre una capa y otra se denominan respectivamente tropopausa, estratopausa,  mesopausa y termopausa.
Troposfera
Sus principales características son:
Su espesor alcanza desde la superficie terrestre (tanto terrestre como acuática o marina)hasta una altitud variable entre los 6 km en las zonas polares y los 18 o 20 km en la zona intertropical, por las razones indicadas más adelante.
Su temperatura disminuye con la altitud. La troposfera es la capa inferior (más próxima a la superficie terrestre) de la atmósfera de la Tierra. A medida que se sube, disminuye la temperatura en la troposfera, salvo algunos casos de inversióntérmica que siempre se deben a causas locales o regionalmente determinadas.
La latitud del lugar determina el mayor o menor espesor de la troposfera, siendo mucho mayor en la zona intertropical por la fuerza centrífuga del movimiento de rotación terrestre, y mucho menor en las zonas polares por la fuerza centrípeta (achatamiento polar).
En la troposfera suceden los fenómenos que componen lo que llamamostiempo meteorológico.
La capa inferior de la troposfera se denomina la capa geográfica, que es donde se producen la mayor proporción de fenómenos geográficos, tanto en el campo de la geografía física como en el campo de la geografía humana.
Estratosfera
 Su nombre obedece a que está dispuesta en capas más o menos horizontales (o estratos). Se extiende entre los 9 o 18 km hasta los 50 km dealtitud. La estratosfera es la segunda capa de la atmósfera de la Tierra. A medida que se sube, la temperatura en la estratosfera aumenta. Este aumento de la temperatura se debe a que los rayos ultravioleta transforman al oxígeno en ozono, proceso que involucra calor: al ionizarse el aire, se convierte en un buen conductor de la electricidad y, por ende, del calor. Es por ello que a cierta alturaexiste una relativa abundancia de ozono (ozonosfera) lo que implica también que la temperatura se eleve a unos -3° C o más. Sin embargo, se trata de una atmósfera muy enrarecida, muy tenue.
Ozonosfera
Se denomina capa de ozono, u ozonosfera, a la zona de la estratosfera terrestre que contiene una concentración relativamente alta de ozono. Esta capa, que se extiende aproximadamente de los 15...