يتكون الغلاف الجوي من خمس طبقات رئيسية:
التروبوسفير: وهي الطبقة الأقرب لسطح الأرض، وتحتوي على معظم بخار الماء والغيوم.
الستراتوسفير: تقع فوق التروبوسفير، وتحتوي على طبقة الأوزون التي تحمي الأرض من الأشعة فوق البنفسجية.
الميزوسفير: تقع فوق الستراتوسفير، وتتميز بانخفاض درجات الحرارة فيها.
الثيرموسفير: تقع فوق الميزوسفير، وتتميز بارتفاع درجات الحرارة فيها بشكل كبير.
الإكزوسفير: وهي الطبقة الخارجية للغلاف الجوي، وتتميز بقلة كثافة الغازات فيها.
وهناك طبقتان فرعيتان:
الأيونوسفير: تقع داخل الثيرموسفير، وتتميز بوجود جزيئات مشحونة كهربائياً.
الغلاف المغناطيسي: يحيط بالأرض ويحميها من الإشعاع الشمسي.
ملاحظة: قد تختلف بعض المراجع في عدد طبقات الغلاف الجوي، حيث قد تعتبر بعض الطبقات الفرعية طبقات رئيسية.