Bốn lớp khí quyển của trái đất chứa các loại khí khác nhau tạo nên thành phần của bầu trời. Các lớp của khí quyển được chia thành tầng đối lưu, tầng bình lưu, tầng trung lưu và khí quyển. Sự phân chia của khí quyển xảy ra theo sự dao động nhiệt độ.
Nitơ và oxy là hai khí chính có trong khí quyển. Nitơ chiếm 7 phần trăm bầu khí quyển của trái đất trong khi ôxy chiếm 21 phần trăm. Một số khí khác cũng có mặt, nhưng chúng chiếm một phần rất nhỏ trong tổng số khí. Một nhóm khí nhỏ hơn tồn tại trong khí quyển là nhóm khí nhà kính. Carbon dioxide là khí nổi bật từ nhóm này. Khí nhà kính vượt quá mức có thể gây bất lợi cho trái đất vì chúng góp phần vào sự nóng lên toàn cầu, nhưng khi các khí ở tỷ lệ thích hợp, chúng sẽ giúp trái đất ấm lên để cư dân sinh tồn thoải mái.
Tầng đối lưu, lớp khí quyển gần trái đất nhất, là nơi thời tiết diễn ra. Từ "troposphere" bắt nguồn từ từ "tropein", có nghĩa là "quay đầu hoặc thay đổi." Tầng đối lưu kéo dài khoảng bảy dặm từ bề mặt trái đất và có phạm vi áp suất từ 1000-200 milibar (một đơn vị đo áp suất khí quyển). Nhiệt độ giảm khi tăng chiều cao vào tầng đối lưu. Gió tăng theo độ cao. Nồng độ ẩm giảm dần theo chiều cao. Oxy không thể tồn tại trong bất kỳ tầng nào cao hơn tầng đối lưu vì nó có mật độ thấp.