La base de la division de l’atmosphère en plusieurs régions est la température. La température de l'atmosphère diminue avec l'augmentation de l'altitude. Cette diminution de température est connue sous le nom de gradient vertical de température. Le gradient vertical de température n’est pas uniforme mais varie avec l’altitude. Cette variation du gradient vertical de température est responsable de la formation de différentes couches de l’atmosphère.

Les différentes couches de l'atmosphère sont :

- La troposphère

- La stratosphère

- La mésosphère

- La thermosphère

- L'exosphère

Chacune de ces couches a un profil de température et une composition caractéristiques. La troposphère est la couche la plus basse de l'atmosphère et contient la majeure partie de la masse de l'atmosphère. La stratosphère est la couche située au-dessus de la troposphère et se caractérise par un gradient de température relativement constant. La mésosphère est la couche située au-dessus de la stratosphère et se caractérise par un très faible gradient de température. La thermosphère est la couche située au-dessus de la mésosphère et se caractérise par un gradient de température très élevé. L'exosphère est la couche la plus externe de l'atmosphère et se caractérise par une très faible densité de particules.