Плотность атмосферы с высотой уменьшается: на высоте 6 км она вдвое меньше, чем у поверхности, а на высоте порядка 100 км в миллион раз меньше. Примерно до этих высот состав атмосферы остается неизменным - смесь газов, получившая названия воздуха. На больших высотах, в термосфере (80-800 км) состав атмосферы существенно меняется. Основными ее компонентами становятся гелий и водород. За счет поглащения ультрафиолетового излучения Солнца температура значительно возрастает (до 1500° C на высоте 600 км). Поглащение излучения вызывает диссоциацию молекул, а также ионизацию молекул и атомов с образованием свободных электронов. Таким образом термосфера планеты является вместе с тем ее ионосферой. Самый внешний слой атмосферы называется экзосферой, откуда нейтральные частицы могут беспрепятственно ускользать в космическое пространство.