A atmosfera é composta por diferentes camadas gasosas, como a troposfera, estratosfera, mesosfera, termosfera, exosfera e ionosfera. O Sol, o calor e a radiação influenciam na temperatura da Terra, juntamente com a inclinação do planeta e as estações do ano. As frentes quentes, frias, estacionárias e oclusas causam diferentes tipos de tempo. Fenômenos como tempestades, tornados, furacões e poluição do ar são detectados por sondas atmosféricas. Os padrões globais do tempo e os fenômenos óticos também são estudados.