根据温度的不同，地球大气层，即包裹地球的气体“皮肤”可分为5层。

对流层是最低的一层。平均厚度约为7英里（11千米）。地球两极处的对流层厚5英里（8千米），而赤道地区的厚度为10英里（16千米）。大多数的云和天气状况都在对流层中成形。对流层中，海拔越高，温度越低。

平流层距地表7—30英里（11—48千米）。臭氧层（极为重要，因其能吸收太阳释放出的大部分有害紫外线）就存在于平流层内；平流层中，温度随海拔的增加而稍有上升，最高可达32°F（0℃）。

中间层（平流层之上）距地表30—55英里（48—85千米）。中间层中，海拔越高，温度越低，最低可达-130°F（-90℃）。

热成层（又称非均质层），距地表55—435英里（85—700千米）。热成层中，温度可达2696°F（1475℃）。

外逸层处于热成层之上，距地表超过435英里（700千米）。外逸层中，谈论温度不再有任何意义。

电离层距地表30—250英里（48—402千米），与其他层具有重叠之处。电离层中，太阳的紫外线会使空气离子化。电离层还会影响无线电波的传播与反射。电离层可分为三部分：D层（距地表35—55英里，或56—88千米）、E层（又称肯涅利-海维赛层，距地表55—95英里，或88—153千米）以及F层（又称阿普顿层，距地表95—250英里，或153—402千米）。