Vertikální členění atmosféry
Zemská atmosféra se rozděluje do horizontálních vrstev podle různých hledisek:
Podle průběhu teploty vzduchu s nadmořskou výškou
Patří mezi nejznámější členění atmosféry země.
- Troposféra (0-20 km) je v polárních oblastech vlivem zemské rotace zploštělá. Obsahuje prakticky všechnu atmosférickou vodu a probíhá v ní většina povětrnostních procesů a dějů – počasí. Teplota s výškou klesá o přibližně 0,65°C/100m.
- Stratosféra (20-50 km) - teplota se s výškou krom horní části, kde stoupá o 0,3°C/100m, prakticky nemění.
- Mezosféra (50-85 km) se vyznačuje silným poklesem teploty vzduchu s přibývající výškou – v horní části dosahuje teplota až -100°C.
- Termosféra (85-690 km) - teplota vlivem pohlcování slunečního záření atomy a molekulami plynů dosahuje až stovek °C. Vzhledem k nepatrné hustotě vzduchu však tuto teplotu nelze měřit běžnými metodami.
- Exosféra (od 690 km) - vnější vrstva atmosféry, ze které lehké plyny unikají do okolního meziplanetárního prostoru. Přechod mezi exosférou a meziplanetárním prostorem je velice plynulý, proto se neurčuje vrchní hranice.

Podle chemického složení vzduchu
- Homosféra – vrstva atmosféry, v níž se složení vzduchu v důsledku jeho intenzivního vertikálního promíchávání s přibývající výškou prakticky nemění.
- Heterosféra – intenzita vertikálního promíchávání vzduchu slábne a s přibývající výškou ubývá těžších plynů.
Podle koncentrace atmosférických iontů a volných elektronů:
- Neutrosféra (0-65km) je vrstva s minimálním výskytem iontů a volných elektronů.
- Ionosféra je množství atmosférických vrstev a velkou koncentrací iontů a volných elektronů, které se projevují odrážením některých frekvencí rádiových vln.
Podle ovlivnění spodních vrstev atmosféry zemským povrchem:
- Mezní vrstva atmosféry (do výšky 0,1-2 km), zde je průběh meteorologických prvků ovlivněn třením proudícího vzduchu o zemský povrch.
- Volná atmosféra – vliv tření o zemský povrch je zanedbatelný.