Ilman tiheys
Ilman massa tilavuusyksikköä kohden, joka ilmaistaan yleensä yksikössä kg/m3. Paineen ja lämpötilan ohella se on yksi ilmakehän teoreettisen tutkimuksen perussuureista. Merenpinnan tasolla ja ISA-ilmakehän määrittämissä standardiolosuhteissa se saa likimääräisen arvon 1,225 kg/m3. Ilman tiheys, samoin kuin ilmanpaine, pienenee korkeuden kasvaessa, ja tämä pieneneminen on erityisen voimakasta noustaessa troposfäärin ja stratosfäärin läpi. Sama ei koske typen ja hapen (N2/O2) suhdetta kaasuseoksessa, joka pysyy suunnilleen vakiona ilmakehän ensimmäisten 80 kilometrin alueella (homosfääri). Sen tiheys pienenee korkeuden myötä, mutta ei sen suhteellinen osuus. Tämän korkeuden yläpuolella - ionosfäärin alueella - ilma on erittäin harventunutta, sen tiheys on hyvin pieni, eivätkä vakaat molekyylit enää säily, sillä näillä ilmakehän tasoilla auringonsäteily saapuu lähes vaimentumattomana, on erittäin energistä ja pilkkoo kirjaimellisesti kaasumolekyylit. Sinne muodostuu eräänlainen 'elektronipilvi', joka koostuu pääosin ioneista, jotka johtavat hyvin sähköä.