Atmosfera qatlamlari harorat gradienti bilan aniqlanadi, bu ob-havo sharoitlari va atmosfera jarayonlariga ta'sir qiladi. Tropospherada harorat balandlik bilan pasayadi, stratosferada ozon yutilishi tufayli ko'tariladi va mezosferada yana pasayadi. Termosfera yuqori energiyali quyosh radiatsiyasini yutish tufayli sezilarli darajada qiziydi