De basis voor de verdeling van de atmosfeer in verschillende regio's is temperatuur. De temperatuur van de atmosfeer neemt af met toenemende hoogte. Deze temperatuurdaling staat bekend als de verticale temperatuurgradiënt. De verticale temperatuurgradiënt is niet uniform, maar varieert met de hoogte. Deze variatie in de verticale temperatuurgradiënt is verantwoordelijk voor de vorming van verschillende lagen van de atmosfeer.

De verschillende lagen van de atmosfeer zijn:

- De troposfeer

- De stratosfeer

- De mesosfeer

- De thermosfeer

- De exosfeer

Elk van deze lagen heeft een karakteristiek temperatuurprofiel en samenstelling. De troposfeer is de onderste laag van de atmosfeer en bevat het grootste deel van de massa van de atmosfeer. De stratosfeer is de laag boven de troposfeer en wordt gekenmerkt door een relatief constante temperatuurgradiënt. De mesosfeer is de laag boven de stratosfeer en wordt gekenmerkt door een zeer lage temperatuurgradiënt. De thermosfeer is de laag boven de mesosfeer en wordt gekenmerkt door een zeer hoge temperatuurgradiënt. De exosfeer is de buitenste laag van de atmosfeer en wordt gekenmerkt door een zeer lage deeltjesdichtheid.