大氣主要是氧和氮組成，但也含有大約占０．０３％的二氧化碳，這些二氧化碳在穩(wěn)定地球表面附近的氣溫及高空大氣溫度方面起著重要的作用。

大氣中還有其它各種各樣的物質(zhì)，其中最值得注意的是水汽。從氣象學(xué)的角度來說，水是地球大氣當(dāng)中最重要的組成部分。直到高空１２０００～１４０００米都可以發(fā)現(xiàn)水汽。水汽含量在某些山脈和沙漠的上空接近于零，在海洋的上空達(dá)４％，其他地區(qū)在０～４％之間變動(dòng)。如果大氣中的水汽全部凝結(jié)為液態(tài)水，它就會(huì)在整個(gè)地球表面上造成２．５４厘米的降水量。

水以三種形態(tài)存在于大氣中，這就是肉眼看不見的氣態(tài)的水汽；液態(tài)的水微滴；固態(tài)的冰晶。后面兩種形態(tài)當(dāng)中，包括肉眼看得見的降水—雨、雹、凍雨和雪。

包裹著地球大氣的底層是對(duì)流層，它容納了幾乎全部的水汽。地球上的各種天氣也發(fā)生在這一層次。