Les gaz les plus abondants dans l'atmosphère terrestre dépendent de la région de l'atmosphère et d'autres facteurs. Depuis le composition chimique de l'atmosphère dépend de la température, de l'altitude et de la proximité de l'eau. Habituellement, les 4 gaz les plus abondants sont:
Cependant, la vapeur d'eau peut également être l'un des gaz les plus abondants! Le montant maximum de vapeur d'eau l'air peut contenir 4%, donc la vapeur d'eau pourrait être numéro 3 ou 4 sur cette liste. En moyenne, la quantité de vapeur d'eau est de 0,25% de l'atmosphère, en masse (4ème gaz le plus abondant). L'air chaud contient plus d'eau que l'air froid.
À une échelle beaucoup plus petite, près des forêts de surface, la quantité d'oxygène et de dioxyde de carbone peut varier légèrement du jour à la nuit.
Alors que l'atmosphère près de la surface a une assez homogène composition chimique, l'abondance des gaz change à des altitudes plus élevées. Le niveau inférieur est appelé l'homosphère. Au-dessus, c'est l'hétérosphère ou
exosphère. Cette région est constituée de couches ou de coquilles de gaz. Le niveau le plus bas se compose principalement d'azote moléculaire (N2). Au-dessus, il y a une couche d'oxygène atomique (O). À une altitude encore plus élevée, les atomes d'hélium (He) sont l'élément le plus abondant. Au-delà de ce point, hélium saigne dans l'espace. La couche la plus externe est constituée d'atomes d'hydrogène (H). Les particules entourent la Terre encore plus loin (ionosphère), mais les couches externes sont des particules chargées, pas des gaz. L'épaisseur et la composition des couches de l'exosphère changent en fonction du rayonnement solaire (jour et nuit et activité solaire).