ชั้นบรรยากาศ โฮโมสเฟียร์ (Homosphere)คือชั้นบรรยากาศที่ก๊าซส่วนใหญ่ผสมกันอย่างเป็นเนื้อเดียวกันเนื่องจากการผสมแบบปั่นป่วนหรือการแพร่แบบกระแสน้ำวนองค์ประกอบโดยรวมของอากาศค่อนข้างสม่ำเสมอ ดังนั้นความเข้มข้นของโมเลกุลจึงเท่ากันตลอดทั้งชั้นโฮโมสเฟียร์ จุดสูงสุดของชั้นโฮโมสเฟียร์เรียกว่า โฮโมพอส (Homopause) หรือที่รู้จักกันในชื่อเทอร์โบพอส (Turbopause ) เหนือโฮโมพอสขึ้นไปคือชั้นเฮเทอโรสเฟี ยร์ (Heterosphere ) ซึ่งการแพร่เร็วกว่าการผสม และก๊าซหนักจะมีความหนาแน่นลดลงตามระดับความสูงเร็วกว่าก๊าซเบา

กระบวนการบางอย่างที่ผลักดันความสม่ำเสมอนี้ ได้แก่ การพาความร้อนและรูปแบบการไหลของอากาศ ในชั้นโทรโปสเฟียร์อากาศอุ่นที่ลอยขึ้นจะเข้ามาแทนที่อากาศเย็นที่อยู่สูงขึ้นไป ซึ่งจะผสมก๊าซในแนวดิ่ง รูปแบบลมจะผลักอากาศข้ามพื้นผิว ทำให้เกิดการผสมในแนวนอน^{[ 1 ]}ที่ระดับความสูงที่สูงขึ้น จะมีระบบการหมุนเวียนของบรรยากาศอื่นๆ เช่นการหมุนเวียนของ Brewer-Dobsonในชั้นสตราโตสเฟียร์ ของ โลก ซึ่งจะผสมอากาศ ในชั้น มีโซสเฟียร์ ของโลก คลื่นบรรยากาศจะไม่เสถียรและสลายไป ทำให้เกิดการผสมแบบปั่นป่วนในบริเวณนี้

ชั้นบรรยากาศโลกเริ่มต้นที่พื้นผิวโลกและขยายไปถึงชั้นเทอร์โบพอสที่ความสูงประมาณ 90 กม. (56 ไมล์) ^{[ 2 ]} ชั้นบรรยากาศ นี้ประกอบด้วยชั้นโทรโปสเฟียร์ ชั้นสตราโต สเฟียร์ ชั้นเมโซสเฟียร์และส่วนล่างของชั้นเทอร์โมสเฟียร์ในทางเคมี ชั้นบรรยากาศนี้ประกอบด้วยไนโตรเจน 78% ออกซิเจน 21% และโมเลกุลอื่นๆ ในปริมาณเล็กน้อย เช่น อาร์กอนและคาร์บอนไดออกไซด์^{[ 1 ]}ชั้นบรรยากาศนี้มีมวลมากกว่า 99% ของมวลบรรยากาศโลก ความหนาแน่นของอากาศลดลงตามความสูงในชั้นบรรยากาศ^{[ 3 ]} โดยนิยามและที่สำคัญ ชั้นบรรยากาศนี้ยังรวมถึงแถบโซเดียมธาตุในชั้นเมโซสเฟียร์ที่มีความหนา 10 กม. (6.2 ไมล์) ด้วย

ข้อยกเว้นขนาดใหญ่ประการหนึ่งสำหรับการผสมที่มีประสิทธิภาพคือชั้นโอโซนซึ่งอยู่ตรงกลางที่ระดับความสูงประมาณ 20–30 กม. (12–19 ไมล์) ซึ่งความเข้มข้นของ O3 _สูงกว่าในชั้นบรรยากาศส่วนที่เหลือมาก^{[ 4 ]}นี่เป็นผลมาจาก แสง อัลตราไวโอเลต ที่เข้ามา ซึ่งเปลี่ยน O2 _ให้เป็น O3 _{โอโซน}ที่เกิดขึ้นนี้จะปิดกั้นแสงอัลตราไวโอเลตส่วนใหญ่ไม่ให้ทะลุผ่านไปยังชั้นบรรยากาศที่ต่ำกว่าและสร้างโอโซนในระดับที่ใกล้เคียงกันที่นั่น ด้วยครึ่งชีวิตประมาณหนึ่งวันที่อุณหภูมิห้อง โอโซนจะสลายตัวก่อนที่จะผสมกับชั้นบรรยากาศระดับล่างได้อย่างสมบูรณ์รูโอโซนเป็นโครงสร้างที่ค่อนข้างเสถียรซึ่งเกิดจากการรวมกันของมลพิษและรูปแบบลมแอนตาร์กติกในชั้นสตราโตสเฟียร์

ความเข้มข้นของไอน้ำ ( ความชื้น ) เปลี่ยนแปลงอย่างมาก โดยเฉพาะในชั้นโทรโปสเฟียร์และเป็นองค์ประกอบสำคัญของสภาพอากาศการระเหยของน้ำเกิดจากความร้อนจากรังสีแสงอาทิตย์ที่ส่องเข้ามา และการเปลี่ยนแปลงของอุณหภูมิสามารถทำให้อากาศที่อิ่มตัวด้วยน้ำระเหยออกมาในรูปของฝนหิมะหรือหมอกความร้อนที่น้ำได้รับและสูญเสียไปในกระบวนการเหล่านี้จะเพิ่มความปั่นป่วนในชั้นบรรยากาศตอนล่าง โดยเฉพาะในระดับเมโซสเกลและไมโครสเกลทฤษฎี การหมุนเวียนของ Brewer –Dobsonเป็นทฤษฎีเกี่ยวกับการหมุนเวียนของโอโซนในระดับขนาดใหญ่

ความเข้มข้นของก๊าซอื่นๆ ที่มีปริมาณน้อยจะสูงขึ้นใกล้แหล่งกำเนิดตามธรรมชาติและแหล่งกำเนิดที่มนุษย์สร้างขึ้น ซึ่งรวมถึงมลพิษจากกิจกรรมของมนุษย์ (โดยเฉพาะเกษตรกรรม อุตสาหกรรม และการขนส่ง) แหล่งก๊าซธรรมชาติเรดอนที่เกิดจากการสลายตัวของกัมมันตรังสีในแร่ธาตุบางชนิดก๊าซจากภูเขาไฟและการปล่อยมลพิษจากการปะทุของภูเขาไฟในแหล่งน้ำเปิดออกซิเจนถูกปล่อยออกมาและคาร์บอนไดออกไซด์ถูกดูดซับโดยพืชและจุลินทรีย์ที่ทำการสังเคราะห์แสงแต่ระดับ CO2 _ได้รับผลกระทบมากที่สุดจากไฟป่าและกิจกรรมของมนุษย์