Най-изобилните газове в земната атмосфера зависят от района на атмосферата и други фактори. От времето на химичен състав на атмосферата зависи от температурата, надморската височина и близостта до водата. Обикновено 4-те най-обилни газове са:
Водната пара обаче може да бъде и един от най-обилните газове! Максималното количество от водна пара задържането на въздух е 4%, така че водната пара може да бъде номер 3 или 4 в този списък. Средно количеството водна пара е 0,25% от атмосферата, по маса (4-ти най-обилен газ). Топлият въздух задържа повече вода от хладния въздух.
В много по-малък мащаб, в близост до повърхностните гори, количеството кислород и въглероден диоксид може да варира леко от ден на нощ.
Докато атмосферата в близост до повърхността има доста хомогенен химичен състав, изобилието от газове се променя на по-голяма надморска височина. Долното ниво се нарича хомосфера. Над него е хетеросферата или exosphere. Този регион се състои от слоеве или обвивки от газове. Най-ниското ниво се състои главно от молекулен азот (N
2). Над него има слой от атомен кислород (O). При още по-голяма надморска височина атомите на хелий (He) са най-изобилният елемент. Отвъд тази точка, хелий кърви в космоса. Най-външният слой се състои от водородни атоми (Н). Частиците обграждат Земята още по-далеч (йоносфера), но външните слоеве са заредени частици, а не газове. Дебелината и съставът на слоевете на екзосферата се променят в зависимост от слънчевата радиация (ден и нощ и слънчева активност).