La atmósfera actúa como un escudo protector contra las partículas de intensa energía que provienen principalmente del Sol y de los cambios violentos de temperatura que harían imposible la vida sobre la Tierra. Su estructura presenta una estratificación horizontal por densidad, presión y temperatura.

La mitad de la masa atmosférica se encuentra por debajo de los 5 km de altura y las tres cuartas partes por debajo de los 11 km.

En el caso de la temperatura existen notables variaciones con la altitud, que definen cuatro capas o regímenes térmicos:

Por encima de ellas, los criterios de estudios se basan en la composición, y no en la temperatura; a partir de los 400 km empieza la exosfera en la que, a grandes distancias, se hallan los cinturones de radiación de Van Allen.

La atmósfera terrestre ha sido comparada con un gigantesco océano de aire que rodea el planeta. Su sistema de circulación es semejante al de las corrientes oceánicas y está influido por los movimientos que realiza la Tierra y las variaciones en la cantidad de radiación térmica recibida del Sol. 

Si el calor y la humedad no fueran distribuidas entre el Ecuador y los polos, grandes áreas de la Tierra no serían habitables.

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