대기
지구의 대기권은 기체층으로 지표에서 고도 약 1000 km까지 존재한다. 주로 질소와 산소로 이루어져 있으며 그 외에 이산화탄소, 헬륨, 아르곤 등의 희소 기체가 포함되어 있다. 수증기를 제외한 공기 성분은 약 80 km까지 거의 일정하다.
온실 기체
실제 대기에 의해 일어나는 온실 효과는 지구를 항상 일정한 온도로 유지시켜 주는 매우 중요한 현상이다. 만약 대기가 없어 온실 효과가 없다면 지구는 화성처럼 낮에는 햇빛을 받아 수십도 이상 올라가지만, 반대로 태양이 없는 밤에는 모든 열이 방출되어 영하 100℃ 이하로 떨어지게 될 것이다. 즉, 온실효과는 대기가 행성 표면에서 방출되는 복사에너지를 외부로 확산되어 나가지 않게 흡수하여, 그 에너지로 인해서 기온이 상승하는 현상이다. 이와 같이 온실 효과는 기후 시스템에 있어 반드시 필요한 것으로 그 자체가 문제가 되지는 않는다. 하지만 산업혁명 이후 일부 온실 효과를 일으키는 기체들이 과다하게 대기 중에 방출됨으로써 야기되는 이상 고온에 따른 지구 온난화 현상이 문제가 된다.