Tầng ngoài
Lớp ngoài cùng của khí quyển, không có giới hạn được xác định rõ ràng. Hầu hết các tác giả đặt nó trong khoảng từ 500 đến 10.000 km độ cao, nhưng không có sự đồng thuận tuyệt đối. Phân tích gần đây về dữ liệu thu được vào những năm 1990 bởi SOHO (Đài quan sát Mặt Trời và Nhật quyển) đã tiết lộ sự hiện diện của các nguyên tử hydro trung hòa có nguồn gốc khí quyển ở khoảng cách 630.000 km từ bề mặt Trái Đất. Trong tầng ngoài, mật độ không khí rất thấp - không đáng kể trên thực tế -, hầu như không có va chạm nào xảy ra giữa các phân tử khí của lớp không khí cực kỳ loãng đó, một số trong chúng - những phân tử nhẹ nhất - thoát khỏi trường hấp dẫn của Trái Đất. Trong Khí tượng học, người ta thường coi đỉnh của khí quyển nằm ở độ cao 300 km, do đó phần phía trên được coi là chân không. Về phần mình, Liên đoàn Hàng không Quốc tế đặt giới hạn giữa khí quyển và không gian chỉ ở mức 100 km, được gọi là đường Kármán.