L’aria che respiriamo non è una sostanza pura, un’unica sostanza chimica, ma un miscuglio di gas e di microscopiche particelle solide e liquide.

I due componenti principali sono l’azoto, che ne costituisce quasi i quattro quinti (78,08 %) e l’ossigeno che ne rappresenta poco più di un quinto (20,94 %). Il primo è un elemento base delle proteine, cioè dei costituenti fondamentali di ogni vivente ed una parte dell’azoto atmosferico è resa disponibile per i vegetali grazie all’azione di determinati batteri del suolo, gli azotofissatori; il secondo è il componente chimicamente attivo dell’aria perché è essenziale per la respirazione dei vegetali e degli animali e per le combustioni.

Vi sono poi i gas rari: argo, neon, elio, cripto, xeno, in ragione dello 0,94 %, e l’anidride carbonica che rappresenta solo lo 0,03 % .Essa pur se presente in percentuali molto piccole, svolge un ruolo vitale fondamentale, infatti le piante verdi assorbono l’anidride carbonica e la combinano, nel processo fotosintetico, con l’idrogeno dell’acqua per produrre le sostanze nutritive necessarie alla loro esistenza e, di conseguenza, anche alla vita di tutti gli animali, liberando, nel contempo ossigeno.

Inoltre l’anidride carbonica è un importante regolatore della temperatura della Terra perché è trasparente ai raggi solari, ma assorbe la radiazione termica emessa dalla superficie terrestre, rendendo più difficile la dispersione dell’energia nello spazio.

L’anidride carbonica ha una forte variabilità stagionale; la caduta delle foglie d’inverno fa salire la quantità di anidride carbonica, mentre in primavera l’aumento dell’attività fotosintetica sottrae anidride carbonica all’atmosfera.

La composizione esposta riguarda l’aria secca, ossia priva di vapore acqueo, cioè la fase gassosa dell’acqua, la cui concentrazione varia notevolmente nel tempo e nello spazio.

Il vapore acqueo si concentra vicino alla superficie terrestre, dove può raggiungere il 4 % del volume di tutta l’atmosfera, ma è praticamente assente a quote superiori a 10 km; la sua concentrazione varia perciò dallo 0 al 3 – 4 %. Esso gioca un ruolo fondamentale nel determinare i mutamenti delle condizioni atmosferiche con la formazione e la dinamica delle nubi; non è, infatti, un componente passivo e interagisce sia con la radiazione solare che con il calore riemesso dalla Terra riscaldata dal Sole.

Esercita, perciò, un’influenza profonda sulla distribuzione delle forme viventi sul nostro pianeta, dal momento che il grado di sostentamento che una determina regione può offrire alle varie forme viventi è determinato principalmente dalla quantità d’acqua disponibile sotto forma di precipitazioni atmosferiche (cioè pioggia o neve).

La quantità di vapor d’acqua che può rimanere nell’atmosfera dipende dalla temperatura .

In generale l’aria calda contiene più vapor d’acqua di quella fredda. Per questo motivo l’aria ai tropici può contenere fino a 15 – 16 g d’acqua per chilogrammo d’aria secca. Alle medie latitudini si misurano concentrazioni molto minori.