Atmosferin katmanları, yeryüzünden yukarı doğru sırasıyla aşağıdaki isimlerle tanımlanır:

1. Troposfer: Yeryüzünden yaklaşık 8-18 kilometre yüksekliğe kadar uzanır ve meteorolojik olayların meydana geldiği katmandır.
2. Stratosfer: Troposferin üzerinde yer alır ve 50 kilometreye kadar yüksekliği bulunur. Ozon tabakası da bu katmanda bulunur.
3. Mezosfer: Stratosferden sonra gelen katmandır ve 85 kilometreye kadar yüksekliği vardır. Meteora çarpan parçacıkların yanmasından dolayı ışıldama (aurora) oluşur.
4. Termosfer: Yaklaşık 85-600 kilometre yüksekliğe kadar uzanır ve yüksek sıcaklık ve basınç farklılıkları içerir. Uzay araçlarının yörüngelerinin yer aldığı katmandır.
5. Ekzosfer: Termosferden sonraki en üst katmandır ve 10.000 kilometreye kadar uzanır. Yeryüzünden uzaklığı göz önüne alındığında, bu katmanın neredeyse uzayın başlangıcı sayılabilecek bir bölgede yer aldığı söylenebilir.