大气层是由干洁空气、水蒸气和悬浮在大气中的固体杂质三部分组成。其中干洁空气是由多种气体混合而成的，氮和氧二种气体约占干洁空气的99％，氧是维持生命的必要物质，氮是地球上生物体的基本部分；二氧化碳、臭氧也是生命中所不可缺少的。水气和固体尘埃虽然含量很少，却是成云致雨的必要条件。尘埃作凝结核，使周围的水气在它上面凝结，对云雨形成至关重要。
根据各个不同高度上的大气特性的不同，气象学家往往把大气划分为几个层次，即对流层、平流层、中间层、热成层和外在气层。
现在大气中含量最多的氮，在地面附近的大气中约占18%，主要是由动物尸体和排泄物分解而来。
据美国科学家统计，8000万年前空气中的氧气含量为32%，而现在氧气含量为21%。
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