نظرا للطبيعة الغازية للغلاف الجوى واختلاف كثافة العناصرالتي يتكون منها والمواد العالقة به ، وارتباطه بالجاذبية الأرضية فإن كثافته تتناقص كلما زاد الارتفاع بسبب تناقص غازاته الكثيفة وتناقص المواد العالقة به فيأخذ نتيجة لذلك فى التخلخل والانتشار ولاتبقى به فى مستوياته العليا التي يزيد ارتفاعها على 200 كيلومتر إلا بعض الغازات الخفيفة التى تتلاشي بدورها تدريجيا حتى تختفي في منطقة التقائه بالفضاء،  ويترتب على التغير الذي يطرأ على تركيب هذا الغلاف وكثافته نتيجة لتزايد الارتفاع تغير في خصائصه الضوئية والحرارية والكهرومغناطيسية ، وعلى الرغم من أن التغير يحدث عادة ببطئ وبالتدريج فقد أمكن تقسيم هذا الغلاف إلى عدة طبقات لكل منها خصائص معينة ، ولكنها تتداخل في بعضها تداخلا تدريجيا بحيث لايسهل وضع حدود واضحة لكل منها ، ولهذا فإن ما يفصلها عن بعضها عبارة عن مناطق انتقالية تختلط فيها صفاتها وليس لها بدورها حدود واضحة .

وكأي مادة غازية فإن الهواء الذى يشكل الطبقة السفلى من الجو، يتميز بسهولة التحرك في كل الاتجاهات ، وبأنه قابل للانضغاط والانكماش ، وبأنه قابل للتمدد والانتشار، وهو دائم التحرك والانتقال ، سواء على نطاق واسع بين مختلف الأقاليم ، أو في حدود ضيقة بين الاماكن المتجاورة .

وعلى الرغم من أن صفات الهواء تتغير أفقيا ورأسيا تغيرا واضحا فمن غير الممكن وضع حدود واضحة بين أنواعه المختلفة ، لأن هذه الأنواع تتداخل في بعضها تداخلا تدريجيا بحيث تظهر عادة مناطق انتقالية بين الأنواع المتجاورة ، ولهذا فإن الحدود الخطية التي ترسم على الخرائط أو في الأشكال التوضيحية بين طبقات الجو ، أو بين الكتل الهوائية المختلفة ، أو بين الأنواع المناخية لاتمثل في الواقع حدودا بمعنى الكلمة .

ومن السهل تتبع التغير الرأسى الذى يطرأ على خصائص الغلاف الجوى وتركيبه إذا ما ارتفعنا فيه من سطح الأرض إلى أعلى بحيث يمكن تقسيمه إلى طبقات متداخلة بعضها فى بعض ، وأول هذه الطبقات هي طبقة التروبوسفير Troposphere التي يتراوح سمكها بين 8 و 18 كيلومترا ، وفيها يتجمع معظم الهواء بمعناه المعروف ، كما تحدث فيها معظم الظاهرات الجوية التي لها علاقة مباشرة بمناخ الأرض ، وفيها يتدرج الهواء في تركيبه وكثافته ودرجة حرارته إلى أعلى .

وتستأثر طبقة التروبوسفير وحدها بنحو 75% من وزن الغلاف الجوى كله ، وفيها توجد كل الغازات الثقيلة التي تدخل في تركيب الهواء ، وأهمها النيتروجين والأوكسجين وثاني أوكسيد الكربون ، وكل المواد العالقة بالهواء وهى بخار الماء والغبار ، وكلما ارتفعنا في هذه الطبقة تناقصت هذه الغازات وهذه المواد وقلت كثافة الهواء وتناقصت درجة حرارته ، كما تتناقص درجة الحرارة فيها تناقصا عاما كلما اتجهنا من خط الاستواء نحو القطبين ، وتتداخل طبقة التروبوسفير هذه تدريجيا في الطبقة التي فوقها، وهي طبقة الاستراتوسفير Stratosphere ، وتوجد بينهما طبقة انتقالية هی الاستراتو بوزratopause    ويتميز الاستراتوسفير بشدة برودته حتى أن درجة حرارته تصل إلى 050 م ولكنها لا تتناقص بالارتفاع وفى هذه الطبقة تنعده تقريبا.

الغازات الثقيلة والمواد العالقة ، وعلى العكس مما يحدث في الطبقة السفلى أي التروبو سفير ، فإن درجة الحرارة تتزايد فى الاستراتو سفير كلما اتجهنا من خط الاستواء نحو القطبين . وتتداخل هذه الطبقة بدورها تداخلا تدريجيا في الطبقة التي فوقها وهى طبقة الميزو سفير Mesosphere ، وتفصل بينهما طبقة انتقالية يطلق عليها اسم استراتوبوز Stratopause. وتبقى درجة الحرارة شديدة الانخفاض في طبقة الميزوسفير ، ويتزايد انخفاضها بسرعة في أجزائها العليا حتى تصل إلى أقل من – 70 وفى هذه الطبقة تحترق آلاف الشهب التي تندفع يوميا من الفضاء نحو الأرض . وفي الطبقات الأعلى من الجو تتداخل طبقة الميزوسفير في طبقة الأيونوسفير lonosphere من خلال طبقة انتقالية يطلق عليها اسم الميزوبوز Mesopause درجة الحرارة فى الارتفاع بسرعة ثم تواصل ارتفاعها السريع في الأيونوسفير ، وهنا تحدث بعض الظاهرات الضوئية المعروفة وأهمها ظاهرة الشفق أو الوهج القطبي أو الأورورا Aurora وهي تظهر قرب الدائرة القطبية بشكل ستائر من الأشعة الملونة التي تتدلى نحو الأرض ، ويتدرج الأيونوسفير إلى أعلى حتى يتداخل في أعلى طبقات الغلاف الجوى وهى الترموسفير Thermosphere أي الغلاف الحرارى ، وهو غلاف انتقالى نحو الفضاء، وفيه ترتفع درجة الحرارة إلى 1000 أو أكثر، وفيه تنعكس الموجات اللاسلكية القصيرة التي تنطلق من الأرض فتعود إليها مرة أخرى حيث يمكن أن يلتقطها جهاز المذياع .