Najgrubsza warstwa atmosfery to troposfera, która ma średnicę 11 mil na równiku i jest cieńsza na biegunach. Cała pogoda występuje w tej warstwie, a troposfera zawiera prawie 80 procent powietrza w ziemskiej atmosferze. Nad troposferą, w porządku rosnącym, znajduje się stratosfera, mezosfera, termosfera i egzosfera.
Stratosfera ma około 20 mil grubości i zawiera 19 procent powietrza ziemskiego. Warstwa ozonowa występuje w stratosferze. Górna część stratosfery jest cieplejsza niż dolna, ponieważ ta warstwa blokuje światło ultrafioletowe.
Mezosfera uśrednia temperaturę minus 180 stopni Fahrenheita. Ta warstwa rozciąga się na około 52 mil nad powierzchnią, i to tam większość meteorów wyparowuje w górnej części atmosfery.
Termosfera, czyli jonosfera, jest bardzo ciepła z powodu absorpcji ciepła. Jednak w tej cienkiej warstwie ludzie czuliby się zimno, ponieważ w termosferze nie ma zbyt wiele powietrza. Kiedy zjonizowane cząsteczki wchodzą w interakcję z termosferą, pojawiają się zorza polarna. Ta warstwa dochodzi do 375 mil ponad powierzchnią.
Najbardziej zewnętrzną warstwą jest egzosfera, w której cząsteczki gazu uciekają w przestrzeń kosmiczną. W zależności od warunków słonecznych, exosphere rozciąga się na zewnątrz od 620 mil do ponad 6200 mil.
