地球の大気は大まかに4つの層に分けることができ、それぞれ対流圏（troposphere）、成層圏（stratosphere）、中間圏（mesosphere）、熱圏（thermosphere）と呼ばれます。これらの各層は、温度のプロフィール（温度の変化の仕方）によって区別されます。

対流圏: 地表面から約8～15km（緯度や季節により異なる）の高さまでの層で、我々が生活する地表のすぐ上の層です。この層では、標高が上がるにつれて温度が下がります。これは、地球の表面が太陽からのエネルギーを吸収し、それを大気に放出するためです。

成層圏: 対流圏の上にある層で、約50kmの高さまで広がっています。この層では、温度は標高とともに上昇します。これは、この層に存在するオゾン層が太陽からの紫外線を吸収し、そのエネルギーを熱として放出するためです。

中間圏: 成層圏の上、約85kmの高さまでの層で、ここでは再び温度は標高とともに下がります。

熱圏: 中間圏の上の最上部の層で、この層では再び温度は高度とともに上昇します。熱圏は太陽放射の直接的な影響を受け、非常に高温となりますが、ここは大気分子が非常に希薄なので、我々の感じる「暖かさ」とは異なることに注意が必要です。

このように、地表から上空に行くと温度が下がる一方で、一定の高度を超えると再び温度が上昇するという現象が起こります。これは地球の大気の構造と、太陽からのエネルギーの吸収・放出のメカニズムによるものです。

地球の大気層の各々には、特有の温度範囲がありますが、それらは高度、地理的位置、時間、太陽活動などによって変動します。以下は、一般的な範囲を示します：

対流圏（地表面から約8～15km）：地表付近の平均温度は約15℃ですが、対流圏の上端（対流圏界面）では約-56℃にまで下がります。

成層圏（約15km～50km）：成層圏の下部では約-56℃からスタートしますが、オゾン層（成層圏の中間部）で紫外線を吸収するため、上昇するにつれて温度は上昇し、約0℃までになります。

中間圏（約50km～85km）：中間圏は約0℃から始まり、上昇するにつれて温度は下がり、その上限では約-90℃まで下がります。

熱圏（約85km以上）：熱圏は約-90℃から始まり、高度が上がるにつれて温度は上昇します。熱圏では太陽放射の直接的な影響を受け、最上部では1000℃以上にもなりますが、大気が非常に希薄であるため、我々が通常感じる「暖かさ」ではありません。

これらの温度は概算であり、具体的な値はさまざまな要因により変動します。