La base per la divisione dell'atmosfera in più regioni è la temperatura. La temperatura dell'atmosfera diminuisce con l'aumentare dell'altitudine. Questa diminuzione della temperatura è nota come gradiente di temperatura verticale. Il gradiente verticale della temperatura non è uniforme, ma varia piuttosto con l'altitudine. Questa variazione del gradiente verticale di temperatura è responsabile della formazione di diversi strati dell'atmosfera.

I diversi strati dell'atmosfera sono:

- La troposfera

- La stratosfera

- La mesosfera

- La termosfera

- L'esosfera

Ciascuno di questi strati ha un profilo di temperatura e una composizione caratteristici. La troposfera è lo strato più basso dell'atmosfera e contiene la maggior parte della massa dell'atmosfera. La stratosfera è lo strato sopra la troposfera ed è caratterizzata da un gradiente di temperatura relativamente costante. La mesosfera è lo strato sopra la stratosfera ed è caratterizzata da un gradiente di temperatura molto basso. La termosfera è lo strato sopra la mesosfera ed è caratterizzata da un gradiente di temperatura molto elevato. L'esosfera è lo strato più esterno dell'atmosfera ed è caratterizzata da una densità di particelle molto bassa.