大气层分为5层，分别是对流层、平流层、中间层、热层和散逸层。1、对流层位于大气的最低层，从地球表面开始向高空伸展，直至对流层顶，即平流层的起点为止。是大气中最稠密的一层。2、平流层距地表约10～50公里处的大气层。位于对流层之上，散逸层之下。平流层亦称同温层，是地球大气层里上热下冷的一层，此层被分成不同的温度层，当中高温层置于顶部，而低温层置于底部。
3、中间层又称中层。自平流层顶到85公里之间的大气层。该层内因臭氧含量低，同时，能被氮、氧等直接吸收的太阳短波辐射已经大部分被上层大气所吸收，所以温度垂直递减率很大，对流运动强盛。
4、热层是从中层大气向上到500千米左右的范围。之所以叫热层，是因为这层中的空气分子和离子直接吸收太阳紫外辐射能量，因而运动速度很快，和高温气体一样。
5、逃逸层是500千米以上是外大气层，这一层顶也就是地球大气层的顶。在这里地球的引力很小。再加上空气又特别稀薄，气体分子互相碰撞的机会很小，因此空气分子就像一颗颗微小的导弹一样高速地飞来飞去，一旦向上飞去，就会进入碰撞机会极小的区域，最后它将告别地球进入星际空间，所以外大气层被称为逃逸层。
