La capa más gruesa de la atmósfera es la troposfera, que tiene un promedio de 11 millas de altura en el ecuador y es más delgada en los polos. Todo el clima ocurre en esta capa, y la troposfera contiene casi el 80 por ciento del aire en la atmósfera terrestre. Por encima de la troposfera, en orden ascendente, se encuentra la estratosfera, mesosfera, termosfera y exosfera.
La estratosfera tiene un espesor de aproximadamente 20 millas y contiene el 19 por ciento del aire de la Tierra. La capa de ozono existe en la estratosfera. La parte superior de la estratosfera es más cálida que la inferior porque esta capa bloquea la luz ultravioleta.
La mesosfera promedia una temperatura de menos 180 grados Fahrenheit. Esta capa se extiende a unas 52 millas por encima de la superficie, y aquí es donde la mayoría de los meteoros se vaporizan en la parte superior de la atmósfera.
La termosfera, o ionosfera, es muy cálida debido a la absorción de calor. Sin embargo, los humanos sentirían frío en esta capa delgada porque no hay mucho aire en la termosfera. Cuando las partículas ionizadas interactúan con la termosfera, aparecen las luces del norte. Esta capa alcanza una altura de 375 millas sobre la superficie.
La capa más externa es la exosfera, que es donde las partículas de gas escapan al espacio exterior. Dependiendo de las condiciones solares, la exosfera se extiende desde 620 millas hasta más de 6,200 millas.