1. บรรยากาศส่วนล่าง เป็นส่วนที่อยู่ใกล้ผิวโลก อุณหภูมิจะลดลงตามระดับความสูง โดยทุกระยะความสูงที่สูงขึ้น 100 เมตร อุณหภูมิก็จะลดลง 0.64 องศาเซลเซียส จนกว่าจะถึงบรรยากาศส่วนบน ซึ่งอุณหภูมิกลับสูงขึ้น สามารถจำแนกได้ 3 ชั้น คือ

1) โทรโปสเฟียร์ (Troposphere) คือ บรรยากาศชั้นล่างสุด โดยสูงจากผิวโลก 8 - 15 กิโลเมตร ซึ่งมีอิทธิพลต่อมนุษย์ และสิ่งแวดล้อมากที่สุด ซึ่งอากาศที่มนุษย์หายใจเข้าไปนั้นคืออากาศชั้นนี้ ลมฟ้าอากาศในชั้นบรรยากาศนี้จะเปลี่ยนแปลงอยู่เสมอ มีไอน้ำมาก มีลม และฝุ่น

2) สตราโตสเฟียร์ (Stratosphere) ความสูง 15 - 50 กิโลเมตร มีก๊าซโอโซนรวมตัวกันเป็นชั้นบางๆ ซึ่งก๊าซโอโซนนี้เกิดจากการที่โมเลกุลของก๊าซออกซิเจนแตกตัว และจะจัดรูปแบบขึ้นใหม่เมื่อถูกรังสีจากดวงอาทิตย์ ซึ่งโอโซนจะช่วยดูดซับรังสีเหนือม่วงของแสงอาทิตย์ทำให้บรรยากาศอุ่นขึ้น เครื่องบินไอพ่นจะบินในชั้นนี้ เนื่องจากมีทัศนวิสัยดี

3) มีโซสเฟียร์ (Mesosphere) สูงจากพื้นดิน 50 - 80 กิโลเมตรเหนือชั้นโอโซน อุณหภูมิจะลดลงตามความสูงที่เพิ่มขึ้น โดยอาจต่ำได้ถึง - 83 องศาเซลเซียส อุกกาบาต หรือชิ้นส่วนหินจากอวกาศที่ตกลงมาก็มักจะถูกเผาไหม้ในชั้นนี้ และการส่งคลื่นวิทยุทั่วๆ ไปก็ส่งในชั้นนี้เช่นกัน

2. บรรยากาศส่วนบน มีคุณสมบัติ ต่างจากชั้นล่าง คือ แทนที่อุณหภูมิจะต่ำลง แต่กลับสูงขึ้น และยิ่งสูงขึ้นก็จะยิ่งร้อนมากขึ้น บรรยากาศส่วนนี้จำแนกเป็น 3 ชั้นเช่นกัน คือ

1) เทอร์โมสเฟียร์ (Thermosphere) ซึ่งสูงประมาณ 80 - 450 กิโลเมตร โดยความหนาแน่นของอากาศจะลดลงอย่างรวดเร็ว แต่อุณหภูมิจะสูงขึ้นมาก ซึ่งอาจสูงกว่า 1,000 องศาเซลเซียส และสามารถส่งวิทยุคลื่นยาวกว่า 17 เมตรไปได้ทั่วโลก โดยส่งสัญญาณจากพื้นโลกให้คลื่นสะท้อนกับชั้นไอออนของก๊าซไนโตรเจน และออกซิเจน โดยจะถูกรังสีเหนือม่วง และรังสีเอกซ์ทำให้แตกตัว

2) เอกโซสเฟียร์ (Exsphere) บรรยากาศชั้นนี้สูงจากพื้นโลกประมาณ 450 - 900 กิโลเมตร มีก๊าซอยู่น้อยมาก มนุษย์อวกาศจะต้องควบคุมบรรยากาศให้มีความดันเท่ากับความดันภายในร่างกาย ซึ่งจะต้องสวมใส่ชุดที่มีก๊าซออกซิเจน เพื่อช่วยในการหายใจ ดาวเทียมพยากรณ์อากาศจะโคจรรอบโลกในชั้นนี้

3) แมกเนโตสเฟียร์ (Magnetosphere) ชั้นนี้มีความสูงมากกว่า 900 กิโลเมตร ไม่มีก๊าซใดๆ อยู่เลย