Là lớp cao nhất của khí quyển, ngoại quyển của Trái đất chứa không khí rất mỏng và có cả ranh giới phía dưới và phía trên. Ranh giới của ngoại quyển thay đổi theo độ cao tùy thuộc vào mức độ hoạt động của mặt trời và sự phát xạ bức xạ mặt trời. Có một số cuộc tranh luận giữa các nhà khoa học về việc liệu ngoại quyển nên được coi là một lớp của khí quyển hay một phần của không gian.
Ngoại quyển cũng được biết đến là nơi không có nhiều va chạm phân tử và có mật độ phân tử thấp. Ngoại quyển của Trái đất chứa các khí sau: carbon dioxide, hydro, oxy và heli. Bên dưới ngoại quyển của Trái đất là khí quyển, tiếp theo là tầng trung lưu, tầng bình lưu và tầng đối lưu.
