Latmosphère terrestre est l'enveloppe gazeuse, entourant la Terre, que l'on appelle air. L'air sec se compose à 78,087 % de diazote, à 20,95 % de dioxygène, à 0,93 % d'argon, à 0,041 % de dioxyde de carbone, et de traces d'autres gaz. L'atmosphère protège la vie sur Terre en filtrant le rayonnement solaire ultraviolet, en réchauffant la surface par la rétention de chaleur (effet de serre) et en réduisant partiellement les écarts de température entre le jour et la nuit.
Les nuages, parfois liquides, parfois solides, ne sont pas considérés comme des constituants de l'atmosphère. En revanche, la vapeur d'eau contenue dans l'air humide représente, en moyenne, 0,25 % de la masse totale de l'atmosphère. La vapeur d'eau possède la particularité notable d'être le seul fluide de l'atmosphère terrestre susceptible de changer rapidement de phase (solide, liquide, gaz), essentiellement en fonction de la température, et dont la concentration est très variable dans le temps et dans l'espace. La chaleur a tendance à faire monter l'air et son humidité, alors que la pression atmosphérique et la diminuent avec l'altitude dans la troposphère.
Il n'y a pas de limite précise entre l'atmosphère et l'espace, car elle devient de plus en plus ténue avant de s’évanouir, dans l'espace, de manière continue. Cependant, à partir de l'observation de la variation de la densité des gaz terrestres, on peut établir que l'épaisseur de l'atmosphère terrestre varie entre (selon l'activité solaire), l'épaisseur moyenne étant d'environ . Cette limite correspond à la frontière entre thermosphère et exosphère.
La littérature scientifique fait mention d'autres définitions de la limite de l'atmosphère terrestre selon différents paramètres. Par exemple : seuil en dessous duquel se trouve 99 % de la masse de l'atmosphère ; : base de l'ionosphère ; : limite à partir de laquelle la densité des gaz n'est plus distinguable de celle issue des vents solaires ; : limite de l'exosphère.
La ligne de Kármán, à , est considérée comme la frontière entre l'atmosphère et l'espace par la Fédération aéronautique internationale.