C'è sempre ossigeno nell'atmosfera terrestre. Tuttavia, la concentrazione di ossigeno diminuisce man mano che ci si sposta più in alto nell'atmosfera. Questo perché la massa dell'aria esercita una pressione che comprime gli strati inferiori dell'atmosfera, rendendoli più densi. Più si sale, meno densa diventa l'aria e la concentrazione di ossigeno diminuisce.

Al livello del mare, la concentrazione di ossigeno è di circa il 21%. Nella tropopausa, che è il confine tra la troposfera e la stratosfera, la concentrazione di ossigeno è di circa il 10%. Alla mesopausa, che è il confine tra la mesosfera e la termosfera, la concentrazione di ossigeno è di circa lo 0,1%.

Mentre gli esseri umani possono respirare l’aria rarefatta nella tropopausa, soffocherebbero rapidamente nella mesopausa. Questo è il motivo per cui gli astronauti devono indossare maschere di ossigeno quando sono nello spazio.