Mặc dù thành phần của không khí khô hơi khác nhau giữa các nơi, nhưng nó thường được tạo thành từ khoảng 78 phần trăm nitơ và 21 phần trăm oxy. Argon chiếm hầu hết 1 phần trăm còn lại và carbon dioxit và các nguyên tố vi lượng khác tạo nên phần còn lại.
Nếu không khí không khô hoàn toàn, hơi nước có thể chiếm tới 5% trong thành phần của nó. Sự có mặt của nước không làm thay đổi tỷ lệ tương đối của các khí khác.
Các lớp khác nhau của khí quyển chứa các thành phần không khí khác nhau. Ví dụ, hơi nước chủ yếu được chứa trong các tầng thấp nhất của không khí, trong khi khoảng 90% ôzôn của Trái đất được chứa trong tầng bình lưu. Các nguyên tố rất nhẹ heli và hydro chủ yếu được tìm thấy ở lớp ngoài cùng, ngoại quyển.