人类的历史只有几千年，而科学的发展相对缓慢，导致古代人对天地认知有限。
现在我们知道地球被大气层包围，大气层是保护地球并支持生命的气体，位于地表附近的大多数。大气层分为五个主要层，并在每个层之间有过渡区域，这些过渡区域中的温度、气体成分和密度会发生变化，一共有九个层厚度。古人所说的九重天是有道理的。让我们从距离地球最近到最远的地方来看看这九层。
对流层：天气形成的地方
最接近地表的大气层是对流层。它从地表开始，延伸到约4到12英里（6到20公里）的高度。这一层被称为低层大气。天气现象发生在这里，也包含着人类呼吸所需的空气。在地球上的空气中，氮气占79%，氧气不足21%，余下的少量是二氧化碳和其他气体。对流层的温度随着高度的增加而下降。
平流层：臭氧的居住地
对流层上方是平流层，它延伸到地表上方约31英里（50公里）的高度。这一层中存在臭氧层，科学家们用气象气球进行了观测。飞机在平流层下部飞行，以避免对流层内的湍流。平流层的温度上升，但仍远低于冰点。
中层：“中间大气”
距离地表约31至53英里（50至85公里）的是中层，其中的空气特别稀薄，分子之间的距离很远。中层的温度可以低至零下130华氏度（零下90摄氏度）。这一层很难直接进行研究，因为气象气球无法到达，只有气象卫星在其上方运行。平流层和中层被称为中间大气层。
热层：“高层大气”
热层从地表上方几百英里延伸至56英里（90公里）到311至621英里（500-1,000公里）。这里的温度受到太阳的影响很大。白天的温度可能比晚上高出360华氏度（500摄氏度）。随着高度的增加，温度升高，可能高达3600华氏度（2,000摄氏度）。尽管如此，由于空气分子之间的距离很远，空气仍然会感觉很冷。该层被称为高空大气层，是极光发生的地方（北极光和南极光）。
外层：大气层与外层空间交界处
从热层顶部延伸至地表上方6,200英里（10,000公里）的是外层大气层，那里是气象卫星所在的地方。这一层几乎没有大气分子，它们可以逃逸到太空中。一些科学家认为外层大气层并非大气的一部分，而是属于外层空间。与其他层一样，没有明确的上限。
过渡层
每个大气层之间都有一个边界。对流层上方是对流层顶，平流层上方是平流层顶，中层上方是中层顶，热层上方是热层顶。在这些“过渡层”，大气变化最显著。
电离层
电离层实际上不是大气层，而是中层和热层中存在电离粒子（带电离子和自由电子）的区域。电离层的高度会随着一天中以及一个季节到另一个季节的变化而变化。电离层之所以被称为“电离层”，是因为太阳辐射在这一大气部分中被电离，或者在其向北极和南极传播磁场时拉开。从地球上看，这种拉开现象就是极光。