Avant de rencontrer la surface terrestre, le rayonnement solaire traverse l'atmosphère. La densité de celle-ci décroît progressivement avec l'altitude. La moitié de la masse de l'atmosphère se concentre sous 16 km d'altitude, où a lieu l'essentiel de l'activité météorologique et où se trouve la totalité de la vapeur d'eau et des nuages.
99 % de la masse de l'atmosphère se concentre entre 0 et 30 km, et au-dessus de 100 km d'altitude, les gaz de l'atmosphère sont si raréfiés qu'ils ne sont plus mélangés de manière homogène.