氣象科學上根據大氣在不同高度上的物理性質和化學組成，一般把大氣層分為五層，對流層、平流層、中層、暖層和逸散層。
①對流層
從地表到8至15公里高度範圍內稱為對流層。對流層的厚度隨地區和季節不同而有所不同，在赤道附近約為15公里，在高緯度和中緯度地區為8～12公里，對一定地區而言暖季大於冷季。對流層集中了整個大氣3/4的質量。
對流層的氣溫隨高度增加而降低，高度每增加100米，氣溫下降0.65℃，低緯度地區對流層頂的氣溫約-83℃，高緯度地區對流層頂的氣溫約-53℃。由於近地層的空氣接受地面的熱輻射後溫度升高與高空冷空氣發生垂直方向的對流，構成了對流層空氣的強烈對流運動，雲、降水等天氣現象都在這一層裡發生。對流層是對人類生產、生活影響最大的一個層次，大氣汙染現象也主要發生在這一層裡，特別在靠近地面的1～2公里範圍內。
②平流層
從對流層頂至55公里高度範圍內稱為平流層。對地球生命至關重要的臭氧層就包括在平流層內，臭氧量從對流層頂開始增加，至22～25公里處達到極大值，然後減少，到平流層頂就微乎其微了。
平流層的溫度先是隨高度增加不改變，或變化很小，到30～35公里高度均保持在-55℃左右，再向上溫度則隨高度而增加，到平流層頂溫度升至-3℃以上。平流層溫度的升高主要是由於臭氧層的臭氧吸收來自太陽的紫外線，同時以熱的形式釋放出大量的能量。由於平流層內垂直對流運動很小，多為平流運動，沒有對流層中那種雲、雨等天氣現象，塵埃也很少，大氣透明度好，因此是現代超音速飛機飛行的理想場所。
平流層頂至85公里範圍內稱為中層，也稱中間層。由於中層內沒有臭氧這一類可直接吸收太陽輻射能量的組分，因此溫度隨高度增加而迅速降低，中間層頂部溫度可低於-83℃,這種溫度下高上低的特點，使得中層的空氣再次出現強烈的垂直對流運動；
④暖層
中層頂至800公里範圍內稱為暖層，也稱電離層。這一層空氣密度很小，氣體在宇宙射線作用下處於電離狀態。由於電離後的氧能強烈地吸收太陽的短波輻射，使空氣迅速升溫，氣溫分佈是隨高度增加而增加，其頂部可達480℃至1230℃。電離層能將電磁波反射回地球，對全球的無線電通訊具有重大意義。
⑤逸散層
暖層頂以上的大氣統稱為逸散層，也稱外層。該層大氣極為稀薄，氣溫高，分子運動速度快，有的高速運動的粒子能克服地球引力的作用而逃逸到太空中去，所以稱為逸散層。
氣象科學上根據大氣在不同高度上的物理性質和化學組成，一般把大氣層分為五層，對流層、平流層、中層、暖層和逸散層。
①對流層
從地表到8至15公里高度範圍內稱為對流層。對流層的厚度隨地區和季節不同而有所不同，在赤道附近約為15公里，在高緯度和中緯度地區為8～12公里，對一定地區而言暖季大於冷季。對流層集中了整個大氣3/4的質量。
對流層的氣溫隨高度增加而降低，高度每增加100米，氣溫下降0.65℃，低緯度地區對流層頂的氣溫約-83℃，高緯度地區對流層頂的氣溫約-53℃。由於近地層的空氣接受地面的熱輻射後溫度升高與高空冷空氣發生垂直方向的對流，構成了對流層空氣的強烈對流運動，雲、降水等天氣現象都在這一層裡發生。對流層是對人類生產、生活影響最大的一個層次，大氣汙染現象也主要發生在這一層裡，特別在靠近地面的1～2公里範圍內。
②平流層
從對流層頂至55公里高度範圍內稱為平流層。對地球生命至關重要的臭氧層就包括在平流層內，臭氧量從對流層頂開始增加，至22～25公里處達到極大值，然後減少，到平流層頂就微乎其微了。
平流層的溫度先是隨高度增加不改變，或變化很小，到30～35公里高度均保持在-55℃左右，再向上溫度則隨高度而增加，到平流層頂溫度升至-3℃以上。平流層溫度的升高主要是由於臭氧層的臭氧吸收來自太陽的紫外線，同時以熱的形式釋放出大量的能量。由於平流層內垂直對流運動很小，多為平流運動，沒有對流層中那種雲、雨等天氣現象，塵埃也很少，大氣透明度好，因此是現代超音速飛機飛行的理想場所。
平流層頂至85公里範圍內稱為中層，也稱中間層。由於中層內沒有臭氧這一類可直接吸收太陽輻射能量的組分，因此溫度隨高度增加而迅速降低，中間層頂部溫度可低於-83℃,這種溫度下高上低的特點，使得中層的空氣再次出現強烈的垂直對流運動；
④暖層
中層頂至800公里範圍內稱為暖層，也稱電離層。這一層空氣密度很小，氣體在宇宙射線作用下處於電離狀態。由於電離後的氧能強烈地吸收太陽的短波輻射，使空氣迅速升溫，氣溫分佈是隨高度增加而增加，其頂部可達480℃至1230℃。電離層能將電磁波反射回地球，對全球的無線電通訊具有重大意義。
⑤逸散層
暖層頂以上的大氣統稱為逸散層，也稱外層。該層大氣極為稀薄，氣溫高，分子運動速度快，有的高速運動的粒子能克服地球引力的作用而逃逸到太空中去，所以稱為逸散層。