地球上的大氣圈有多厚？也就是說從地球表面向上有多高，才能到達大氣圈的最上邊沿？對于這個問題，人們在很久以前，就已開始探索研究。

最初，人們是根據云的高度來確定大氣圈的厚度。我們知道，云是漂浮在大氣中的細小水滴或冰晶組成的。有云的高空，一定有大氣的存在。根據對普通常見云的觀測，最高的云可達10～15千米。因此，最初人們認為大氣圈的厚度在15千米以上。

流星是宇宙中的小天體，當它進入地球大氣圈以后，因為它以每秒20到100千米的速度運動，與空氣摩擦生熱而發光。于是，人們又根據流星出現的高度，來確定大氣的厚度。流星一般開始出現在70～120千米的高空，因此人們就認為大氣圈的厚度也就在70～120千米以上。

日出以前，天空便開始發亮，日落以后，天空并不立即變暗。我們把這種日出以前和日落以后的天空皓亮現象，稱為“曙暮光”，曙暮光是由于高層大氣分子被太陽照射以后散射出的光亮。因此，根據測量曙暮光的高度，又確定大氣圈的厚度在280千米以上。

在兩極地區的上空，常常可以出現五彩繽紛的放電現象，人們把它稱為“極光”。極光是太陽輻射出來的電子流，進入高空稀薄的大氣層后，產生的一種放電現象。因為地球是一個大磁場，所以極光僅出現在地球南極和北極地區的上空。根據對極光的測定，大氣圈的厚度又在1200千米以上。

人造地球衛星的上天，為人類進一步征服自然界開辟了新紀元。人造地球衛星到達了人類從來沒有去過的高空，為我們搜集了大批研究高層大氣的情報。根據近年來人造地球衛星探測的資料，地球大氣圈的厚度應在3000千米以上。

大氣圈的厚度究竟是多少呢？這還要很好地研究才能解決。我們知道：空氣是一種可以壓縮的流動氣體，在地球引力的作用下，上層空氣壓在下層空氣的上面，下層空氣的密度就被壓得變大了，離地面越高的地方，受到上層的空氣的壓力越小，所以越往上去，空氣的密度越小，空氣就越稀薄了。據研究，地面上每立方厘米空氣有2550億億個分子，在離地面5千米的上空，每立方厘米空氣中有1530億億個分子；在100千米的高空，每立方厘米空氣中有18萬億個分子；在1000千米的高空，每立方厘米空氣中，就只有10萬個分子，大約僅相當于地面空氣密度的260萬億分之一。由此可見，空氣是越向上越稀薄，以至于絕跡。所以大氣圈的最上層，沒有一個明顯的界限。因此，要確定大氣圈的厚度是比較困難的。