Atmosfæren kan deles inn i vertikale lag som bestemmes av måten temperaturen endres på, avhengig av høyden. Laget nærmest jordens overflate er troposfæren, som inneholder over av den atmosfæriske massen og nesten all vanndamp. Det neste laget, stratosfæren, inneholder det meste av atmosfærens ozon, som absorberer energirik stråling fra solen og gjør liv på jorden mulig. Over stratosfæren er mesosfæren og termosfæren. Disse to lagene inneholder ladede atomer og molekyler (ioner). Laget over blir referert til som eksosfæren.