地球大气层向上延伸的高度达 1600 公里以上。大气层由 4 层构成，每一层的物质成分、温度和密度都不相同。贴近地球表面的一层是对流层。对流层是很薄的一层，主要是由氧和氮构成的，云和天气变化都出现在这一层中。对流层之上是平流层。平流层上界距地面 50 公里高。这一层是稳定的、干燥的。平流层中有一层臭氧层。臭氧层起着保护作用，挡住了来自宇宙空间的大部分短波辐射，使地球表面免于受到这些短波辐射的冲击。平流层之上是电离层。电离层是由若干层能反射无线电波的电导层（d、e、f1、f2）所构成。极光是电离层中的现象。极光好象是悬挂在极地上空的色彩变幻的帷幔。大气层的最外一层叫外逸层或逸散层。这一层主要是由氢和氦等较轻的气体构成。人类对这一层现在还所知甚少。这一层逐渐过渡为星际空间。大气层保护地球表面不受许多有害因素的伤害。如从外层空间以极高的速度飞来的陨石，由于和大气层上层空气的摩擦，温度升高达到白热状态，通常在距地面 50 公里以上的高度就已化为气体。再如，有许多形式的辐射不能穿过大气层，但是可见光、红外光（热辐射）、一部分紫外光以及从宇宙空间中来的无线电波则可以穿过大气层而到达地球表面。