按照大气在垂直方向上的某种特性，将大气划分成水平方向性质比较均匀的若干层次。最常见的分层是按大气热力性质来划分，即按气温随高度的分布将大气分为对流层、平流层、中间层、热层和外逸民；各层之间均有一很薄的过渡带，即各层层顶。对流层中的温度随高度约以6．5℃/km的速率递减。平流层中的温度，起初随高度不变而后则随高度增加，这主要是臭氧吸收太阳紫外线所引起的增温。在中间层中又重视对流层的温度变化情况，而热层中的温度则随高度又渐增。如根据大气成分则可分为均质层和非均质层，分界线在80km左右。80km以下，由于湍流扩散作用致使大气均匀混合，大气中各种戍分（除臭氧等可变成分外）所占的比例在垂直方向上保持不变；而在80km以上的非均质层中，由于重力分离作用和光化学作用，大气成分的比例随高度有显著的变化。如根据电磁特性，则可划分为中性层（ 60km以下）、电高层（ 60——500km或1000km）及磁层；后者在向日面可延伸到十多个地球半径之远，而背日面则可远到数百个地球半径之处。