자연
지구 대기권은 특성에 따라 지표면에서부터 대류권, 성층권, 중간권, 열권, 외기권의 다섯 층으로 나눌 수 있다.
이븐 알하이삼
논문 《지혜의 균형》에서 알하이삼은 고도에 따른 대기의 밀도에 대해 논한다. 그는 대기 굴절에 대해서도 연구하였고, 땅거미가 오직 태양이 지평선으로부터 19도 아래에 있을 때 중단되고 시작하는 것을 발견하고 그것을 기반으로 대기의 높이를 재려고 시도했다. 그는 태양광선이 대기에 의하여 꺾이는 현상으로부터 대기층의 두께를 설명하였고, 입사각과 반사각의 비례가 일정하다는 것을 증명하였다. 그의 이론은 유럽에 큰 영향을 끼쳤고, 프톨레마이오스 이래 광학이론에 중요한 공헌을 한 과학자로 평가받고 있다.