Атмосфера складається з таких шарів (знизу вгору): тропосфера (до висоти 18 км), стратосфера (до 50), мезосфера (до 80), термосфера (1000), екзосфера (1900), геокорона (умовно до 20000 км); далі атмосфера поступово переходить у міжпланетний космічний вакуум. Основна маса повітря (90%) зосереджена в нижньому шарі — тропосфері.
Тут же відбуваються найінтенсивніші теплові процеси, причому атмосфера нагрівається знизу, від поверхні океану та суші. Надзвичайно важливе екологічне значення для біосфери має ще озоносфера — шар стратосфери, збагачений триатомним киснем — озоном (О3). Цей шар міститься на висотах 20—50 км і захищає все живе на Землі від згубної дії жорстокого ультрафіолетового випромінювання Сонця.
Крім газів, у складі атмосфери ще є домішки так званого аерозолю, тобто дуже дрібних краплинок рідин і твердих частинок як природного, так і штучного походження. Серед них є сірчані (краплинки Н2S04), мінеральні (пил земної поверхні), вуглеводневі (сажа), морські (частинки морських солей) та ін.
За даними ЮНЕСКО, на Землі сьогодні промисловістю, енергетикою, транспортом поглинається стільки кисню, скільки вистачило б для життя більше 45 млрд людей.
Гідросфера, або водяна оболонка Землі, — це її моря й океани, крижані шапки приполярних районів, ріки, озера й підземні води. Запаси води на Землі величезні—1,46-109 км3, тобто 0,025% усієї маси Землі. Проте абсолютна більшість цієї колосальної маси — це гірко-солона морська вода, непридатна для пиття та технологічного використання.
Прісна вода на планеті становить лише 2% від її загальної кількості, причому 85% її зосереджено в льодовикових щитах Гренландії й Антарктиди, айсбергах і гірських льодовиках. Лише близько 1% прісної води — це річки, прісноводні озера й деяка частина підземних вод; саме ці джерела й використовуються людством для своїх потреб.
Як свідчать космонавти, при погляді на Землю з висоти космічної орбіти око бачить в основному два кольори: білий колір хмар і льодових полярних шапок і блакитний колір Світового океану, що вкриває 71% поверхні нашої планети; морська вода — найпоширеніша на Землі речовина.
Вода виконує дуже важливі екологічні функції:
це головна складова частина всіх живих організмів (тіло людини, наприклад, на 70% складається з води, а деякі організми, такі, як медуза чи огірок, містять у собі від 98 до 99% води);
основний механізм здійснення взаємозв'язків усіх процесів у екосистемах (обмін речовин, тепла, ріст біомаси);
головний агент-переносник глобальних біоенергетичних екологічних циклів;
води Світового океану є основним кліматоутворюючим фактором, основним акумулятором сонячної енергії і "кухнею" погоди для всієї планети;
один із найважливіших видів мінеральної сировини, головний природний ресурс споживання людства (людство використовує її в тисячу разів більше, ніж нафти чи вугілля).
Величезну роль відіграє гідросфера в формуванні поверхні Землі, її ландшафтів, у розвитку екзогенних процесів (вивітрювання гірських порід, ерозії, карсту тощо), в переносі хімічних речовин, забруднювачів довкілля.
Для багатьох організмів вода є середовищем їхнього життя. Хімічний склад морської води дуже схожий на склад людської крові — містить ті ж хімічні елементи й приблизно в тих же пропорціях. Це — один з доказів того, що предки людей, як і інших ссавців, колись жили в морі.
Солоність океанічних вод становить 35 0/00 (тобто в 1 л океанічної води міститься 35 г солей). Найсолоніша вода в Мертвому морі — 2600/00 (людина вільно лежить на поверхні цієї води, не занурюючись в неї), у Чорному морі — 18 0/00, Азовському — 12 0/00.
Хімічний склад підземних вод дуже різноманітний. За мінералізацією вони змінюються від прісних, що використовуються для пиття й водопостачання, до мінералізованих і навіть до ропи з солоністю 6000/00; деякі мінералізовані підземні води мають лікувальні властивості.
Основним джерелом водопостачання для людства є річковий стік. Перше місце за цим показником посідає Бразилія з її гігантською повноводою річкою Амазонкою. Річковий стік України складає в середньому 83,5 млрд м3, а в посушливі роки зменшується до 48,8 млрд м3. Він розподіляється по території нашої держави нерівномірно: 70% стоку припадає на Південно-Західний економічний район, де мешкає лише 40% населення.
А на Донецько-Придніпровський і Південний економічні райони, де живе 60% населення й зосереджені найбільш водоємні галузі народного господарства, припадає лише ЗО% стоку. В зв'язку з цим у багатьох районах півдня України відчувається гострий дефіцит води, для ліквідації якого доводиться перекидати воду каналами, будувати водосховища тощо.
Вплив організмів на атмосферу пов'язаний з фотосинтезом. Рослини поглинають вуглекислий газ і виділяють кисень. Тварини, навпаки, вдихають кисень, а видихають вуглекислий газ. Таким чином організми регулюють вміст цих газів у атмосфері.