Maa atmosfääri kõige rikkalikumad gaasid sõltuvad atmosfääri piirkonnast ja muudest teguritest. Alates atmosfääri keemiline koostis sõltub temperatuurist, kõrgusest ja vee lähedusest. Tavaliselt on 4 kõige rikkalikumat gaasi:
Kuid veeaur võib olla ka üks kõige rikkalikumaid gaase! Maksimaalne summa veeaur õhku mahub 4%, seega võiks veeauru olla selles nimekirjas number 3 või 4. Keskmiselt moodustab veeauru mass massist 0,25% atmosfääri (neljas kõige rikkalikum gaas). Soe õhk hoiab rohkem vett kui jahe õhk.
Pisemate metsade läheduses võib palju väiksemal skaalal hapniku ja süsinikdioksiidi kogus päevast ööni pisut erineda.
Kuigi atmosfäär pinna lähedal on üsna homogeenne keemiline koostis, suuremal kõrgusel muutub gaaside arvukus. Alumist taset nimetatakse homosfääriks. Selle kohal on heterosfäär või eksosfäär. See piirkond koosneb gaasikihtidest või -kestadest. Madalaim tase koosneb peamiselt molekulaarsest lämmastikust (N2). Selle kohal on aatomhapniku (O) kiht. Veelgi kõrgemal on heeliumi aatomid (He) kõige rikkalikum element. Pärast seda punkti
heelium veritseb kosmosesse. Kõige välimine kiht koosneb vesinikuaatomitest (H). Osakesed ümbritsevad Maad veelgi (ionosfäär), kuid välimised kihid on laetud osakesed, mitte gaasid. Eksosfääri kihtide paksus ja koostis muutuvad sõltuvalt päikesekiirgusest (päeval ja öösel ning päikese aktiivsusest).