地球的周围包围着一层厚厚的被子——大气，人类就居住在这层大气的底部。这看不见、摸不着的大气圈里，发生着种种有趣的自然现象，为人类的生存提供了可靠的保障。
大气的成分很复杂，除了氧气和氮气外，还有氢、二氧化碳、氦、氖、氩、氪、氙、臭氧等气体。氮和氧分别占了空气总容积的7809%和2095%，其他气体的总和还不到空气总容积的1%。大气层中还含有一定数量的水和各种尘埃杂质，是形成云、雨、雾、雪的重要物质。
大气圈里的空气虽然看不见，但质量大得惊人。据科学家估算，整个地球周围有5000多亿吨重的空气。住在地球上的人，如果没有人体内向外的压力，会被压得粉身碎骨。由于地球引力的作用，大气质量的十分之九都集中在近地面的16公里以内的大气层里。离地面越高，空气就越稀薄。
地球大气圈的厚度大约有二三千公里。由于各个不同高度上的大气特性不同，因此，气象学家往往把大气划分为几个层次。
距地球表面最近的一层叫对流层。在中纬度地区的平均厚度为10～12公里，在赤道地区的为16～18公里，两极地区的为7～10公里。对流层的主要特点是气温随高度升高而降低，离地面愈远温度愈低。对流层内空气具有强烈的垂直和水平对流运动，从而导致了水的三态变化，产生了一系列物理变化过程。风霜雨雪、云雾冰雹等变化多端的天气现象，都发生在对流层内。
从对流层往上到50公里的高空是平流层。这里空气稀薄，水气和尘埃很少，气流以水平运动为主，而且很平稳，所以很适宜于飞机飞行。从平流层再往上到85公里的高空是中间层。这一层的气温随高度升高而降低，最高处可到-90℃左右。中间层的顶部有少量水分，偶尔还能见到银白色的夜光云。
从85公里到500公里这一层，称为热层或暖层。它的特点是温度随高度升高而升高，在距地面400公里的高空，温度可达3 000～4 000℃。这一层里的氧原子和氮原子处于电离状态，所以又被称为电离层。来自地表某个地点的无线电波，必须经过电离层的反射，才能传到世界各地。
热层以上就是大气的外层了。它的下限约在800～1 000公里，上限可伸展到3 000公里。这里是地球大气与星际空间的过渡地带。因为这一层的空气非常稀薄，温度又高，一些高速运动的空气分子和原子拚命挣脱地球引力的速缚，逃逸到宇宙太空中去，所以，这一层又称为散逸层。