Lo strato più spesso dell'atmosfera è la troposfera, che ha una media di 11 miglia all'equatore ed è più sottile ai poli. Tutto il tempo si verifica in questo strato e la troposfera contiene quasi l'80 percento dell'aria nell'atmosfera terrestre. Sopra la troposfera, in ordine ascendente, ci sono la stratosfera, la mesosfera, la termosfera e l'esosfera.
La stratosfera ha uno spessore di circa 20 miglia e contiene il 19 percento dell'aria terrestre. Lo strato di ozono esiste nella stratosfera. La parte superiore della stratosfera è più calda della parte inferiore perché questo strato blocca la luce ultravioletta.
La mesosfera ha una temperatura media di meno 180 gradi Fahrenheit. Questo strato si estende a circa 52 miglia sopra la superficie, ed è qui che la maggior parte delle meteore si vaporizza nella parte superiore dell'atmosfera.
La termosfera, o ionosfera, è molto calda a causa dell'assorbimento di calore. Tuttavia, gli esseri umani si sentirebbero freddi in questo strato sottile perché non c'è molta aria nella termosfera. Quando le particelle ionizzate interagiscono con la termosfera, compaiono le aurore boreali. Questo strato arriva a 375 miglia sopra la superficie.
Lo strato più esterno è l'esosfera, che è dove le particelle di gas sfuggono nello spazio esterno. A seconda delle condizioni solari, l'esosfera si estende verso l'esterno da 620 miglia a più di 6.200 miglia.