大气层是指地球周围的气体组成，非常容易因吸收宇宙辐射而被电离和加热而分成不同的层次。大气层结构通常被分为对流层、平流层、臭氧层、热层和外层空间几层。
对流层是指海拔0到10km的气层，大气压力几乎占地球表面大气压力的一半，能够在这一层观察到云层。平流层是对流层以上的一层，在伯德线（海拔20-25km）及其上方，可以看到飞行列车和宇航器。
接下来是臭氧层，在大气层中是非常重要的一层，它包括了大气层的3-7%。臭氧层位于平流层之上，距离地球表面15至50公里。臭氧层的形成和消失是臭氧空洞的原因之一。热层是地球大气的上层，位于大气最外面的尾部。热层属于等离子层的一种，这意味着它的分子电离几率较大，形成的离子是电荷载体，可以和地球磁场相互作用，从而影响地球的电离层，有利于电磁波传播。热层还能反射无线电波，在通信中有重要作用