Suchá a čistá atmosféra má v blízkosti zemského povrchu toto složení:
| Plyn | Chem. značka | % objemu |
| dusík | N2 | 78,084 |
| kyslík | O2 | 20,948 |
| argon | Ar | 0,934 |
| oxid uhličitý | CO2 | 0,031 |
| neon | Ne | 0,001 818 |
| hélium | He | 0,000 524 |
| metan | CH4 | 0,000 200 |
| krypton | Kr | 0,000 114 |
| vodík | H2 | 0,000 050 |
| oxid dusný | N2O | 0,000 050 |
| xenon | Xe | 0,000 009 |
| oxid siřičitý | SO2 | 0 až 0,000 100 |
| ozón | O3 | 0 až 0,000 007 |
| oxid dusičitý | NO2 | 0 až 0,000 002 |
| čpavek | NH3 | stopy |
| oxid uhelnatý | CO | stopy |
| jód | J2 | stopy |
Atmosféra je směsí plynů, v níž jsou dále přítomny vodní kapičky, ledové krystalky a různé znečišťující příměsi původu přírodního (prachové částečky, pylová zrna) i antropogenního (produkty člověka). V důsledku intenzivního vertikálního promíchávání vzduchu se jeho složení do výšky asi 100 km téměř nemění. Výjimku tvoří ozón, oxid uhličitý a vodní pára, která v tabulce chemického složení suché a čisté atmosféry není uvedena.