地球大气层的结构主要分为以下几个层次：对流层、平流层、中间层、热成层和外层。
对流层是地球大气层中最靠近地表的一层，也是最为显著的一层。它包含了人类生存所需的大气环境，天气现象主要发生在这一层。对流层的大气密度最大，温度随着高度的升高而逐渐降低，空气流动也受到地表的影响，呈现出复杂多变的对流现象。
平流层位于对流层之上，这一层的大气运动以平流为主，也就是说空气主要是水平方向流动的。在平流层中，臭氧层的分布十分重要，它可以吸收大量的紫外线，保护地球表面的生物免受伤害。平流层的温度变化不大，对飞机飞行提供良好的条件。因为大气运动的稳定性好，它也被作为高空观测和研究的重要场所。
往上进入大气的中间部分就是中间层，这一层的大气结构相对简单，主要特点是温度随着高度的变化而显著变化。在高度继续上升后，大气变得更加稀薄，就进入了热成层，这里的大气分子受太阳辐射强烈加热而处于动态平衡状态。
最外层的外层，也称外太空边界层或电离层。这里的大气已经非常稀薄，但仍然具有相当高的温度，且与空间环境进行物理化学反应的交流过程更为频繁和显著。在外层中，太阳的辐射直接影响大气的组成和状态。这一层对卫星通信和航天活动具有重要意义。总的来说，地球大气层的结构是一个多层次、复杂的系统，每一层次都有其独特的特性和功能。这些层次共同构成了地球大气环境的整体框架。