Атмосферу можно разделить на условные диапазоны по ряду независимых характеристик. вариант классификации условных зон – по составу воздуха и основным своим физическим свойствам, согласно которому атмосфера делится на гомосферу (условно-однородный нижний слой в 94 километра) и гетеросферу (верхний слой, в котором лёгких газов больше, а тяжёлых – меньше). Второй вариант – по степени изменения температуры с изменением высоты; согласно нему выделяют пять слоёв (сфер) с четырьмя промежуточными слоями. До высоты (приблизительно) 11 километров – тропосфера, от 11 до 51 километра – стратосфера, с 51 до 86 – мезосфера, далее – от 86 до 800 км – широкий слой, называемый термосферой, а всё, что выше 800-километровой отметки – экзосфера. Соответственно, в промежутке тропосфера—стратосферой – слой, называемый тропопаузой, на границе слоёв стратосфера—мезосфера – стратопауза, далее идут промежуточные мезопауза и термопауза.
По уровню ионизации, способности поглощать и отражать радиоволны, а также электропроводимости радиофизики выделяют ещё несколько слоёв: на высотах от 100 до 1000 километров располагается ионосфера, 60—100 км – слой D, 100—150 км – слой E1, а примерно на трёхсоткилометровой высоте – слои F и F2. Интенсивность и положение слоёв ионосферы непостоянно и меняется в зависимости от того, день сейчас или ночь, а также сильно зависит от изменения активности солнца.