Zonder de beschermlaag van gassen die deel uitmaken van de atmosfeer van de aarde, zouden de barre omstandigheden van het zonnestelsel de planeet een kale, levenloze schil zoals de maan maken. De atmosfeer van de aarde beschermt en onderhoudt de bewoners van de planeet door middel van warmte en het absorberen van schadelijke zonnestralen. Naast het bevatten van zuurstof en koolstofdioxide, welke levende dingen moeten overleven, laat de atmosfeer de energie van de zon vallen en weert veel van de gevaren van de ruimte af.

Temperatuur

Een van de meest voorkomende belangrijke voordelen die de atmosfeer biedt, is het handhaven van de temperatuur op aarde. Op de maan, die geen beschermende atmosfeer heeft, kan de temperatuur variëren van 121 graden Celsius in de zon (250 graden Fahrenheit) tot negatief 157 graden Celsius in de schaduw (negatief 250 graden Fahrenheit). Op aarde absorberen moleculen in de atmosfeer echter de energie van de zon terwijl deze aankomt, die warmte over de planeet verspreidt. De moleculen vangen ook gereflecteerde energie van het oppervlak, waardoor wordt voorkomen dat de nachtzijde van de planeet te koud wordt.

Straling

De atmosfeer dient als een beschermend schild tegen straling en kosmische straling. De zon bombardeert het zonnestelsel met ultraviolette straling en zonder bescherming, dat straling ernstige schade aan huid en ogen kan veroorzaken. De ozonlaag hoog in de atmosfeer van de aarde blokkeert dat veel van deze straling het oppervlak bereikt. Dichte lagen van moleculaire gassen absorberen ook kosmische stralen, gammastralen en röntgenstralen, waardoor deze energetische deeltjes geen opvallende levende wezens worden en mutaties en andere genetische schade veroorzaken. Zelfs tijdens een zonnevlam, die de schadelijke uitvoer van de zon sterk kan verhogen, kan de atmosfeer de meeste schadelijke gevolgen blokkeren.

Fysieke bescherming

Het zonnestelsel lijkt misschien een grote en lege plaats, maar in werkelijkheid is het vol met puin en kleine deeltjes die overblijven van planetaire creatie of botsingen in de asteroïdengordel. Volgens NASA treft meer dan 100 ton ruimteschroot de aarde elke dag, meestal in de vorm van stof en kleine deeltjes. Wanneer ze echter de moleculen tegenkomen die de aardse atmosfeer vormen, vernietigt de resulterende wrijving ze lang voordat ze de grond bereiken. Zelfs grotere meteoren kunnen uiteenvallen als gevolg van de stress van atmosferische re-entry, waardoor rampzalige meteooraanvallen een ongelooflijk zeldzame gebeurtenis worden. Zonder de fysieke bescherming van de atmosfeer zou het aardoppervlak lijken op dat van de maan, pokdalig met inslagkraters.

Weer en water

De atmosfeer dient ook een belangrijk doel als medium voor de beweging van water. Damp verdampt uit de oceanen, condenseert als het afkoelt en valt als regen, en geeft leven-gevende vochtigheid aan anders droge gebieden van de continenten. Volgens de Amerikaanse Geological Survey, bevat de atmosfeer van de aarde op elk moment ongeveer 12.900 kubieke kilometer (3.100 kubieke mijl) aan water. Zonder atmosfeer zou het simpelweg in de ruimte worden weggekookt, of bevroren blijven in zakken onder het oppervlak van de planeet.