从广义上来说，地球的大气层其实非常厚，其厚度可能要比地球半径还大。根据高度的不同，地球大气层可以分为很多层。
对流层：我们生活在大气层最底端，这里是对流层，其厚度约为12公里。这层拥有十分复杂的天气现象。
平流层：对流层上方是平流层，它距离地表的高度约为12到50公里。这层的气流较为稳定，民航客机会在此巡航。此外，平流层中还包含可以吸收太阳紫外辐射的臭氧层。
中间层：再往上是中间层，其高度约为50到80公里。这层的温度极低，平均温度只有-90 ℃。
热层：中间层上方是热层，其高度约为80到700公里。这层包含电离层，空气被太阳辐射所电离。由于热层的密度很低，从100公里的高度（卡门线）开始就被认为是太空，近地轨道航天器就在这层运行。
外层：再往上是最为稀薄的外层，它的最高处距离地表可达1万公里，而地球半径约为6400公里。但也有研究指出，外层的高度上限应该为3000公里。在外层之外，就是真正意义上的太空。
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