De forskellige lag af atmosfæren er:
- Troposfæren
- Stratosfæren
- Mesosfæren
- Termosfæren
- Eksosfæren
Hvert af disse lag har en karakteristisk temperaturprofil og sammensætning. Troposfæren er det laveste lag af atmosfæren og indeholder det meste af atmosfærens masse. Stratosfæren er laget over troposfæren og er karakteriseret ved en relativt konstant temperaturgradient. Mesosfæren er laget over stratosfæren og er karakteriseret ved en meget lav temperaturgradient. Termosfæren er laget over mesosfæren og er karakteriseret ved en meget høj temperaturgradient. Exosfæren er det yderste lag af atmosfæren og er karakteriseret ved en meget lav densitet af partikler.