大气层，也称为大气圈或大气，是指 因重力关系而围绕着地球的一层混合气体。它是地球最外部的气体圈层，包围着海洋和陆地。大气层的厚度大约在1000千米以上，但没有明显的界限。大气层的主要成分包括氮气（占78.1%）、氧气（占20.9%）、氩气（占0.93%）以及少量的二氧化碳、稀有气体（如氦气、氖气、氩气、氪气、氙气、氡气）和水蒸气。
大气层对地球有着重要的保护作用，例如保护地表避免太阳辐射直接照射，尤其是紫外线，同时也有助于减少一天当中极端温差的出现。大气层还包含几个特殊的层，如臭氧层和电离层。臭氧层位于对流层和平流层之间，主要作用是吸收太阳光中的紫外线，保护地球生物免受其害。电离层位于距地球表面80千米以上的高空，由带电荷的正离子和负离子及部分自由电子组成，对电磁波的传播有重要影响，如实现远距离通讯。
总的来说，大气层是地球生态系统的重要组成部分，对维持地球上的生命至关重要。