O vapor d'água (H₂O), além de ser matéria-prima na formação das nuvens, atua como gás do efeito estufa, pois tem a propriedade de absorver a radiação de ondas curtas irradiada pelo Sol e reemitir em direção à superfície.

O ozônio (O₃) tem concentração bastante reduzida na troposfera, sendo mais presente na estratosfera. Junto à superfície, torna-se um poluente.

Considerando os constituintes não variáveis até 100km de altitude, quase 80% da atmosfera terrestre é composta de nitrogênio (N₂).

O dióxido de carbono (CO₂), embora presente em pequenas proporções, comporta-se também como agente termorregulador, absorvendo de forma eficiente a radiação infravermelha terrestre.

Os aerossóis são importantes como núcleos de condensação e de cristalização, como absorvedores e espalhadores de radiação e como participantes de vários ciclos químicos na atmosfera.