Không có không khí trong không gian vì không có trọng lực để ngưng tụ các phân tử khí có trong không khí. Trên Trái đất, lực hấp dẫn giữ nitơ, oxy và các khí khác tạo thành bầu khí quyển với nhau, nhưng chỉ cách bề mặt khoảng 60 dặm.
Một vài hạt bụi và các phân tử khí bay lơ lửng trong không gian. Các nhà khoa học gọi hỗn hợp này là môi trường giữa các vì sao. Các hạt và phân tử trong môi trường giữa các vì sao rất hiếm đến mức nhiều người nghĩ không gian như một chân không hoàn hảo. Mặc dù nó gần với chân không hoàn hảo hơn bất cứ thứ gì con người có thể tạo ra trên Trái đất, nhưng nó không hoàn hảo. Môi trường giữa các vì sao là 99 phần trăm khí, nhưng các phân tử khí ở rất xa nhau, và hydro là khí phổ biến nhất trong hỗn hợp. Các hạt bụi giữa các vì sao quá nhỏ để có thể nhìn thấy bằng mắt thường và bao gồm silicat, sắt, tinh thể băng và cacbon.
Không khí trên bề mặt Trái đất có nhiều phân tử khí trong một không gian nhỏ. Khi khoảng cách từ bề mặt tăng lên, nồng độ tương đối của các chất khí giảm, có nghĩa là không khí trở nên loãng hơn. Ở độ cao 60 dặm, nồng độ bắt đầu thay đổi và bầu khí quyển chủ yếu là các khí nhẹ hơn, chẳng hạn như hydro hoặc heli, và gần với thành phần của môi trường giữa các vì sao.