De meest voorkomende gassen in de atmosfeer van de aarde zijn afhankelijk van het gebied van de atmosfeer en andere factoren. Sinds de chemische samenstelling van de atmosfeer hangt af van temperatuur, hoogte en nabijheid van water. Meestal zijn de 4 meest voorkomende gassen:
Waterdamp kan echter ook een van de meest voorkomende gassen zijn! Het maximale bedrag van waterdamp lucht kan vasthouden is 4%, dus waterdamp kan nummer 3 of 4 in deze lijst zijn. Gemiddeld is de hoeveelheid waterdamp 0,25% van de atmosfeer (massa 4e meest voorkomende gas). Warme lucht houdt meer water vast dan koele lucht.
Op een veel kleinere schaal, in de buurt van de oppervlaktewouden, kan de hoeveelheid zuurstof en koolstofdioxide licht variëren van dag tot nacht.
Terwijl de atmosfeer aan de oppervlakte redelijk is homogeen chemische samenstelling, de overvloed aan gassen verandert op grotere hoogte. Het lagere niveau wordt de homosfeer genoemd. Daarboven is de heterosfeer of exosfeer. Dit gebied bestaat uit lagen of schalen van gassen. Het laagste niveau bestaat voornamelijk uit moleculaire stikstof (N
2). Daarboven zit een laag atomaire zuurstof (O). Op een nog grotere hoogte zijn heliumatomen (He) het meest voorkomende element. Na dit punt, helium bloedt de ruimte in. De buitenste laag bestaat uit waterstofatomen (H). Deeltjes omringen de aarde nog verder naar buiten (ionosfeer), maar de buitenste lagen zijn geladen deeltjes, geen gassen. De dikte en samenstelling van de lagen van de exosfeer veranderen afhankelijk van zonnestraling (dag en nacht en zonneactiviteit).