Abhängig von der Schicht der Atmosphäre kann die Temperatur mit steigender Höhe entweder sinken oder ansteigen. Die fünf Schichten der Atmosphäre, von der niedrigsten bis zur höchsten, sind die Troposphäre, die Stratosphäre, die Mesosphäre, die Thermosphäre und die Exosphäre.
In der Troposphäre nehmen die Temperaturen mit zunehmender Höhe ab, da sie die von der Erdoberfläche abgegebene Wärme verliert. In der Stratosphäre steigt die Temperatur mit zunehmender Höhe, wenn die Menge an Ozon absorbierenden ultravioletten Strahlen zunimmt. In der Mesosphäre sinken die Temperaturen mit zunehmender Höhe und können -194 Grad Fahrenheit erreichen. Im Gegensatz dazu können die Temperaturen in der Thermosphäre über 2.700 Grad Fahrenheit erreichen.