Tầng đối lưu được tạo thành phần lớn từ nitơ và oxy với một lượng nhỏ là argon, carbon dioxide và hydro ozone. Tầng đối lưu cũng chứa phần lớn hơi nước trong khí quyển.
Có tới 75 phần trăm trọng lượng của khí quyển được tìm thấy trong tầng đối lưu, nặng hơn 14 pound /inch vuông. Phần lớn khối lượng này là chất khí. 78% không khí trong tầng đối lưu được tạo thành từ nitơ. 21% được tạo thành từ oxy. Một phần trăm là argon, trong khi có một lượng nhỏ các khí khác như hydro ozone và carbon dioxide.
Tầng đối lưu là tầng thấp nhất của khí quyển Trái đất, chứa hầu hết khí thở cũng như hơi nước. Bởi vì 99 phần trăm hơi nước trong khí quyển được tìm thấy ở tầng đối lưu, mọi thời tiết đều diễn ra trong đó. Hơi nước tạo thành các đám mây, cung cấp cho thế giới lượng mưa dưới dạng mưa hoặc tuyết, do đó phụ thuộc vào nhiệt độ của không khí. Nhiệt lượng từ ánh sáng mặt trời được Trái đất hấp thụ và tỏa vào khí quyển. Các phân tử hơi nước và các khí khác có trong tầng đối lưu hấp thụ và phản xạ nhiệt này trở lại mặt đất, cho phép nhiệt độ toàn cầu duy trì ở mức khá ổn định.
