潔淨而乾燥的空氣中的成份

空氣的成分 氣體 化學式 體積比 質量比
乾燥空氣在海平面的主要成分
氮 N2 78.084 % 75.518 %
氧 O2 20.942 % 23.135 %
氬 Ar 0.934 % 1.288 %
示蹤氣體
二氧化碳 CO2 0.038 % 0.058 %
氖 Ne 18.180 ppm 12.67 ppm
氦 He 5.240 ppm 0.72 ppm
甲烷 CH4 1.760 ppm 0.97 ppm
氪 Kr 1.140 ppm 3.30 ppm
氫 H2 約500 ppb 36 ppb
一氧化二氮 N2O 317 ppb 480 ppb
一氧化碳 CO 50-200 ppb 50-200 ppb
氙 Xe 87 ppb 400 ppb
二氯二氟甲烷
（CFC-12） CCl2F2 535 ppt 2200 ppt
三氯一氟化碳
（CFC-11） CCl3F 226 ppt 1100 ppt
二氟一氯甲烷
（HCFC-22） CHClF2 160 ppt 480 ppt
四氯化碳 CCl4 96 ppt 510 ppt
三氟三氯乙烷
（CFC-113） C2Cl3F3 80 ppt 520 ppt
三氯甲烷 CH3-CCl3 25 ppt 115 ppt
二氯一氟乙烷
（HCFC-141b） CCl2F-CH3 17 ppt 70 ppt
二氟一氯乙烷
（HCFC-142b） CClF2-CH3 14 ppt 50 ppt
六氟化硫 SF6 5 ppt 25 ppt
溴氯二氟甲烷 CBrClF2 4 ppt 25 ppt
三氟一溴甲烷 CBrF3 2.5 ppt 13 ppt
總質量（乾燥） 5.135 · 1015 t
總質量（潮濕） 5.148 · 1015 t
上表中列出空氣在海平面上的成分。一般人們通過蒸餾液化的空氣的方法來分離空氣的成分。
氮
氮氣是一種化學上非常惰性的氣體。只有通過固氮它才進入氮循環，能夠被生物利用。生物的胺基酸需要氮。通過反硝化作用氮回到空氣中。在技術上人們使用哈伯固氨法將空氣中的氮加工為肥料。固氮與反硝化作用基本上互相抵消，對空氣中的氮的濃度沒有影響。在深潛的過程中（潛水深度大於60米）壓縮空氣瓶中的氮要被氦代替，否則的話血液中溶的氮會導致氮麻醉。

氧
氧是一種重要的氧化劑，它使得空氣具有氧化的作用。幾乎所有化學燃燒和生理呼吸都需要氧。空氣中的氧是通過光合作用產生的。在整個地球歷史中通過光合作用所產生的氧的總量約是今天空氣中氧的總量的20倍。

氬
氬是一種惰性氣體。它基本上不參加化學反應。因此在焊接時氬用來當作保護氣。此外由於它相對於空氣而言導熱性比較差，因此它也被用來作為窗玻璃之間的隔熱氣體。

水蒸氣
按照空氣濕度的不同空氣中可以含0至4%體積比的水蒸氣。一般空氣中水蒸氣的含量在0.1%體積比（極地）至3%體積比（熱帶）之間。地面附近的水蒸氣平均含量為1.3%

隨時間的變化
空氣成分的濃度是亞穩定的。在一個人活著的時間里它的變非常小，但是它並不是自然常數。在地球歷史上大氣層不斷變化，其組成成分曾經幾度巨大地變化。今天的大氣層組成是約3.5億年前形成的。
目前空氣成分變化最大的是工業化開始後二氧化碳的成分增加了約40%。有人認為這個人為的溫室效應導致了全球變暖。
由於示蹤氣體的總量非常小，因此它們的變化幅度可以非常大，人的生產和其它自然現象（比如火山活動）就可以在短期導致其濃度的波動。
以上給出的數值基本上到100千米高度不變。但是由於不同高度大氣化學的反應各不相同，因此在不同高度上尤其是示蹤氣體的濃度可以有很大的差別。在100千米以上重的氣體的濃度下降。因此在高空氫和氦的濃度比在地面高得多，不過那裡的空氣密度也要低得多。

低濃度物質
除以上列出的主要成分太空氣里還包含少量甲烷、二氧化硫（7千米以上驟減）、一氧化碳和臭氧。

其它示蹤氣體包括：

氟仿
過氧乙醘硝酸酯
二氧化氯
氮氧化物
二氧化硫
氡
汞

約八成是氮氣 nitrogen，兩成是氧氣 oxygen，其他氣體的總和祇是百分之一，其他氣體包括氬氣 argon、、氖氣 neon、臭氧 ozone、氫氣 hydrogen 等。