O conjunto de características do estado da atmosfera ao longo do tempo e em determinado momento é chamado de clima.

É na exosfera que ocorre um dos principais fenômenos climáticos da atualidade: o buraco na camada de ozônio, caracterizado pelo aumento dos raios solares, cuja radiação aumenta a incidência de câncer de pele nos seres humanos.

Embora o balanço energético da atmosfera da terra seja positivo, percebe-se que não há muita variação de temperatura na troposfera, uma vez que nesta camada ocorrem 51% da radiação solar absorvida pela terra.

A atmosfera terrestre apresenta uma dinâmica relacionada à radiação solar infra vermelha que por si só explica a existência de climas equatoriais e tropicais.

Na atmosfera se estabelecem circulações de diversas escalas – desde imperceptíveis movimentações moleculares até grandes oscilações. Podem-se constituir desde suaves brisas até imensas colunas de vento.