Najhojnejšie plyny v zemskej atmosfére závisia od oblasti atmosféry a ďalších faktorov. Od chemické zloženie atmosféry závisí od teploty, nadmorskej výšky a blízkosti vody. Obvykle sú 4 najhojnejšie plyny:
Vodná para však môže byť tiež jedným z najhojnejších plynov! Maximálna výška vodná para vzduch môže zadržať 4%, takže vodná para môže byť na tomto zozname číslo 3 alebo 4. V priemere je množstvo vodnej pary 0,25% hmotnosti atmosféry (4. najhojnejší plyn). Teplý vzduch drží viac vody ako studený vzduch.
V oveľa menšej miere sa v blízkosti povrchových lesov môže množstvo kyslíka a oxidu uhličitého zo dňa na noc mierne líšiť.
Kým atmosféra blízko povrchu má dosť homogénna chemické zloženie, množstvo plynov sa mení vo vyšších nadmorských výškach. Nižšia úroveň sa nazýva homosphere. Nad ním je heterosféra alebo exosféra. Táto oblasť pozostáva z vrstiev alebo obalov plynov. Najnižšia úroveň pozostáva hlavne z molekulárneho dusíka (N2). Nad ním je vrstva atómového kyslíka (O). V ešte vyššej nadmorskej výške sú atómy hélia (He) najhojnejším prvkom. Za týmto bodom,
hélium krváca do vesmíru. Vonkajšia vrstva pozostáva z atómov vodíka (H). Častice obklopujú Zem ešte ďalej (ionosféru), ale vonkajšie vrstvy sú nabité častice, nie plyny. Hrúbka a zloženie vrstiev exosféry sa mení v závislosti od slnečného žiarenia (deň a noc a slnečná aktivita).