La atmósfera es la capa de gases que rodea la superficie de un astro. Dentro del Sistema Solar, aparte del caso del Sol (por convención se denomina también atmósfera a las capas superiores de una estrella), cuentan con atmósfera la mayor parte de los planetas y sólo cinco de los satélites.

De los nueve planetas clásicos siete de ellos están provistos de atmósfera, y sólo dos (Mercurio y Plutón, ahora planeta enano) pueden considerarse privados de ella, aunque en realidad ambos poseen una ligerísima capa de gases.

La Tierra, como es sabido, cuenta con una atmósfera compuesta principalmente de nitrógeno (78%) y oxígeno (21%). El 1% restante se lo reparten entre otros gases, algunos de gran importancia para el clima como el anhídrido carbónico y el vapor de agua, siendo el resto los diferentes gases nobles (en especial el argon y algunos otros compuestos ya en cantidades mínimas.

Tanto Venus como Marte, a pesar de su gran similitud geológica con la Tierra, tienen unas atmósferas muy distintas. La de Venus es muy densa (su presión es unas noventa veces la terrestre), y está compuesta principalmente por anhídrido carbónico con una pequeña cantidad (menos de un 5%) de nitrógeno. La de Marte, aunque cuenta con una composición similar, es mucho más tenue, ya que no alcanza ni a la centésima parte de la terrestre.

El caso de los cuatro planetas gigantes es muy distinto. En realidad estos astros no tienen superficie sólida tal como la entendemos, sino que se trata de unas gigantescas bolas de gas cada vez más comprimido cuanto más nos acercamos el centro de los mismos. Así pues, y al igual que ocurre con el Sol, en realidad sus atmósferas no son sino las capas superiores de estos gases. En cuanto a su composición, ésta es muy similar a la de las estrellas: El componente principal es el hidrógeno, oscilando entre el 78% de Júpiter, el 90% de Saturno, el 82,5% de Urano y el 80% de Neptuno. La práctica totalidad del resto de las atmósferas se compone de helio, aunque Satuno y, sobre todo, Urano y Neptuno, cuentan también con pequeñas cantidades de metano y amoníaco.

De todos los satélites conocidos tan sólo cinco de ellos cuentan con algún tipo de atmósfera, una sola de las cuales, la de Titán, puede considerarse por su importancia equivalente a la de los planetas. De hecho es incluso más densa que la de la Tierra, y está compuesta principalmente de nitrógeno con un 6% de argon y pequeñas cantidades de metano. Los otros cuatro satélites (Ío, Europa, Ganímedes y Tritón) poseen unas atmósferas extremadamente tenues y de variada composición: La de Ío está formada por dióxido de azufre producido por sus volcanes activos. Las de Europa y Ganímedes están compuestas por oxígeno, mientras que la de Tritón es mayoritariamente nitrógeno con pequeñas cantidades de metano.

Del estudio anterior puede deducirse que el caso de la Tierra es único, lo que justifica la existencia de vida en ella. Pero no se crea que la Tierra está habitada porque posee una atmósfera con una cantidad suficiente de oxígeno, ya que lo que ocurrió fue justo al contrario: Se supone que la atmósfera primitiva de la Tierra debía de ser similar a la de Venus, compuesta mayoritariamente por anhídrido carbónico y sin oxígeno libre. Pero los primeros seres vivos que habitaron en nuestro planeta fueron plantas, que descompusieron la mayor parte del anhídrido carbónico fijando el carbono y liberando el oxígeno, necesario para la vida animal pero un simple subproducto del metabolismo vegetal. Aún hoy en día las plantas verdes (y en especial las algas marinas) están desprendiendo oxígeno continuamente, que se renueva en un ciclo de miles de millones de años de antigüedad.

Por último, es preciso reseñar también que las colas y las cabelleras de los cometas no pueden ser consideradas como verdaderas atmósferas, ya que aunque están producidas por los gases emitidos por estos astros al acercarse al Sol, no se trata de un fenómeno permanente y, a pesar de su espectacularidad, su densidad es virtualmente nula.