随着距地面的高度不同，大气层的物理和化学性质有很大的变化。按气温的垂直变化特点，可将大气层自下而上分为对流层，平流层，中间层，热成层和逸散层。对流层是大气圈中最靠近地面的一层，人类活动排入大气的污染物绝大多数在对流层聚集。平流层位于对流层之上，温度随高度升高而升高。中间层，该层存在明显的空气垂直对流运动。热成层，该层的气体在宇宙射线作用下处于电离状态。逸散层，该层大气稀薄，气温高，分子运动速度快，地球对气体分子的吸引力小，因此气体及微粒可飞出地球引力场进入太空。