Vista do espaço, a atmosfera é um véu etéreo, vagamente afixado à Terra pela força da gravidade. Mas, quando olhamos aqui da superfície, o ar parece incomensurável, desaparecendo no azul profundo dos confins do espaço. Na verdade, a atmosfera tem várias centenas de quilômetros de profundidade, sem um limite claramente definido.
A atmosfera é mais densa na camada inferior, a troposfera, e se torna cada vez mais rarefeita com a altitude. Entre a superfície da Terra e o início da termosfera, a cerca de 80 quilômetros de altitude, a composição do ar se mantém constante; o nitrogênio e o oxigênio formam 99 por cento dos gases. A termosfera engloba a maior parte da ionosfera, onde a radiação solar ioniza o gás atmosférico - ou seja, os átomos e as moléculas perdem um ou mais elétrons e tornam-se eletricamente carregados. Nos níveis mais altos, os raios X e ultravioleta vindos do sol rompem as moléculas grandes, e o nitrogênio e o oxigênio se tomam cada vez mais raros. Acima de 500 quilômetros, na exosfera, permanecem apenas os átomos de hidrogênio e hélio. E para além da exosfera, a última região da atmosfera, encontra-se a magnetosfera, uma vasta região desprovida de ar e dominada pela força do campo magnético terrestre.
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