Cele mai abundente gaze din atmosfera Pământului depind de regiunea atmosferei și de alți factori. De când compoziția chimică a atmosferei depinde de temperatură, altitudine și apropiere de apă. De obicei, cele mai abundente 4 gaze sunt:
Cu toate acestea, vaporii de apă pot fi și unul dintre cele mai abundente gaze! Suma maximă de vapor de apă aerul care poate reține este de 4%, astfel încât vaporii de apă ar putea fi numărul 3 sau 4 din această listă. În medie, cantitatea de vapori de apă este de 0,25% din atmosferă, în masă (al 4-lea cel mai abundent gaz). Aerul cald reține mai multă apă decât aerul rece.
La o scară mult mai mică, în apropierea pădurilor de suprafață, cantitatea de oxigen și dioxid de carbon poate varia ușor de la zi la noapte.
În timp ce atmosfera din apropierea suprafeței are destul de mult omogen compoziția chimică, abundența de gaze se schimbă la altitudini mai mari. Nivelul inferior se numește homosferă. Deasupra se află heterosfera sau exosferei. Această regiune este formată din straturi sau cochilii de gaze. Cel mai scăzut nivel constă în principal din azot molecular (N
2). Deasupra acesteia, există un strat de oxigen atomic (O). La o altitudine și mai mare, atomii de heliu (He) sunt elementul cel mai abundent. Dincolo de acest punct, heliu sângerează în spațiu. Stratul cel mai exterior este format din atomi de hidrogen (H). Particulele înconjoară Pământul și mai departe (ionosfera), dar straturile exterioare sunt particule încărcate, nu gaze. Grosimea și compoziția straturilor exosferei se schimbă în funcție de radiațiile solare (ziua și noaptea și activitatea solară).