大气层，也称为大气圈，是地球周围因重力作用聚集的气体层，包围着海洋和陆地。它没有确切的上界，在离地表2000至16000公里的高空仍有稀薄的气体和基本粒子。大气层主要由氮气（约占78.1%）、氧气（约占20.9%）、氩气（约占0.93%）组成，还包括少量的二氧化碳、稀有气体（如氦、氖、氪、氙、氡）和水蒸气。大气层的空气密度随高度增加而减小，空气越往高处越稀薄。
大气层对地球上的生命至关重要，它保护生物免受太阳辐射的直接照射，尤其是紫外线，并有助于维持地球的温度稳定，防止极端温差的出现。此外，大气层中的臭氧层可以吸收太阳光中的有害紫外线，而电离层则能反射无线电波，对电磁波通讯至关重要