Gazy otaczające gwiazdę lub planetę - nazywane atmosferą obiektu - różnią się od jednego obiektu niebieskiego do następnego. Wiele planet ma złożoną atmosferę, ale gwiazdy zazwyczaj mają proste. Podobnie jak w przypadku ziemskiego słońca, atmosfery większości gwiazd składają się z wodoru i helu. Jednak udokumentowano kilka gwiazd neutronowych o atmosferze bogatej w tlen.
Rtęć jest słabo pokryta wodorem, tlenem, parą wodną i potasem, ale większość atmosfery została wysadzona przez Słońce. Natomiast Wenus ma bardzo gęstą atmosferę złożoną głównie z dwutlenku węgla. Atmosfera ziemska składa się głównie z azotu i tlenu, chociaż dwutlenek węgla, argon, neon, hel, krypton, wodór, ozon, neon, tlenek węgla, amoniak, podtlenek azotu i jod występują w niewielkich ilościach. Para wodna jest również ważnym składnikiem niższej atmosfery Ziemi. Mars ma bardzo mało atmosfery, a to, co zostało, składa się z dwutlenku węgla, azotu, tlenu, argonu, metanu i pary wodnej.
Ustalenie, gdzie kończy się planeta i zaczyna się jej atmosfera, jest trudne dla planet gazowych, takich jak Jowisz i Saturn. Jednak naukowcy zwykle umieszczają dolną granicę atmosfery jako miejsce, w którym ciśnienie jest równe 1 bara. Atmosfera Jowisza składa się głównie z wodoru i helu, ale metan, woda, amoniak i siarkowodór występują w śladowych ilościach. Atmosfera Saturna jest prawie identyczna z atmosferą Jowisza, tyle że niektóre substancje chemiczne w atmosferze Saturna tworzą smog. Uran i Neptun są podobne w składzie do Jowisza i Saturna, głównie składają się z wodoru i helu.
