大气层，作为地球最为关键的外围保护层，其成分丰富多样。氮、氧、氩和二氧化碳构成了大气层的主要组成部分，同时，还有一些含量不到0.04%的微量气体，如氖、氦等，这些气体共同构成了我们称之为“空气”的混合物。在地球引力的作用下，这些气体被牢牢地聚集在地球周围，形成了一层厚厚的气体圈层，不仅为我们提供了一个呼吸的空间，更是地球生态系统中不可或缺的一环，守护着地球上的所有生命。

大气层的边界其实是一个相对模糊的概念，它并没有一个确切的上界。在离地表2000至16000公里的高空，这样的高度虽然空气变得极为稀薄，但仍然存在着一些气体和基本粒子。与此同时，我们也不能忽视地下世界中的气体存在，土壤和某些岩石中也会释放出少量气体，它们与大气层中的气体相互交换，共同维持着地球的气体平衡。

大气层的结构相当复杂，随着高度的变化，其特点也各不相同。根据这些特点，我们可以将大气层划分为不同的层次：对流层、平流层、中间层、暖层和外层。其中，对流层是与我们日常生活最为密切的一层，它位于地球表面之上，大约延伸至十公里的高度。在这一层中，我们可以看到各种云层漂浮其中，它们是大气中水汽凝结而成的。同时，对流层也是天气现象频发的区域，风雨雷电等自然现象大多在这里发生。此外，对流层还集中了大气总质量的75%以及几乎全部的水蒸汽量，是地球生态系统中的关键环节。

平流层，位于对流层之上，其顶部伸展至大约55公里的高度。与对流层相比，平流层的空气运动主要以水平方向为主，这使得这一层相对较为稳定，晴朗无云，天气变化也较少。因此，平流层成为了飞机航行的理想区域。值得一提的是，在平流层中，当高度达到20至30公里时，紫外线作用下，氧分子会发生变化，形成一层特殊的臭氧层。这层臭氧层对地球生态系统至关重要，它能够有效吸收太阳紫外线，保护地球生命免受伤害。

中间层，这个名字或许听起来有些陌生，但它在大气层中占据着重要的位置。它位于平流层顶部至大约85公里的高度范围内。在这一层中，气温随着高度的增加而迅速降低，这使得中间层呈现出独特的物理特性。而位于中间层之上的，则是暖层。暖层位于离地球表面约500公里的高度范围内，这里的气体在宇宙射线的作用下处于电离状态，这使得暖层具有反射无线电波信号的能力，对于人类的通信和探测活动具有重要意义。

暖层之上，便是地球大气的最外层，它也被称作散逸层或逃逸层。这一层，也被形象地称作散逸层或逃逸层，因为它仿佛是地球大气层的边界，是热层之上的广阔领域，同时也是地球大气的最外围。在外层中，空气分子受到了太阳紫外线和宇宙射线的强烈影响，使得大部分的分子都经历了电离的过程，这种变化导致了质子和氦核的含量显著增多，远远超过了中性氢原子的数量，从而赋予了外层独特的性质。​