La capa superior, y la más gruesa, es la ionosfera o termosfera. Su grosor es de entre 500 y 1.000 km. Es la capa en la que se reflejan las ondas de radio, se producen las auroras, fenómenos que solo se pueden observar desde zonas cercanas a los polos.
La mesosfera es una capa de unos 40 km de espesor. No contiene ozono ni vapor de agua, pero sí cúmulos de hielo y polvo.
En esta zona de la atmósfera, los meteoritos que llegan a la Tierra se vuelven incandescentes, formando lo que se conoce como estrellas fugaces.
La estratosfera tiene unos 30 km de espesor. En ella se localiza la llamada capa de ozono. Se trata de una zona de la atmósfera en la que se acumula este gas, de fórmula O3. Esta capa tiene la importante misión de filtrar las radiaciones ultravioleta procedentes del Sol, que son muy perjudiciales para los seres vivos. Debido a esta absorción, la temperatura aumenta en la parte superior de la estratosfera. La existencia de esta capa es una de las claves de la vida en la Tierra.
La troposfera es la capa que contacta con la superficie del planeta. Es la más fina, ya que tiene un espesor de solo 14 km, pero contiene un 80 % del total de los gases atmosféricos y casi todo el vapor de agua.
En esta capa se producen los fenómenos meteorológicos. La temperatura desciende con la altitud, del orden de 0,65 ºC por cada 100 m de altura.
Esta es la capa en la que se produce toda la actividad humana. Solo las naves espaciales y algunos aviones son capaces de abandonarla temporalmente.
