Die Gase, die einen Stern oder Planeten umgeben – die Atmosphäre des Objekts – variieren von einem Himmelsobjekt zum nächsten. Viele Planeten haben komplexe Atmosphären, aber Sterne haben normalerweise einfache. Wie bei der Sonne der Erde besteht die Atmosphäre der meisten Sterne aus Wasserstoff und Helium. Es wurden jedoch einige Neutronensterne mit sauerstoffreichen Atmosphären dokumentiert.
Quecksilber ist dünn mit Wasserstoff, Sauerstoff, Wasserdampf und Kalium bedeckt, aber der größte Teil seiner Atmosphäre wurde von der Sonne weggesprengt. Im Gegensatz dazu hat die Venus eine sehr dicke Atmosphäre, die hauptsächlich aus Kohlendioxid besteht. Die Erdatmosphäre besteht hauptsächlich aus Stickstoff und Sauerstoff, obwohl Kohlendioxid, Argon, Neon, Helium, Krypton, Wasserstoff, Ozon, Neon, Kohlenmonoxid, Ammoniak, Lachgas und Jod in geringen Mengen vorhanden sind. Wasserdampf ist auch ein wichtiger Bestandteil der unteren Atmosphäre der Erde. Der Mars hat sehr wenig Atmosphäre, und was übrig bleibt, besteht aus Kohlendioxid, Stickstoff, Sauerstoff, Argon, Methan und Wasserdampf.
Die Bestimmung, wo ein Planet endet und seine Atmosphäre beginnt, ist für Gasplaneten wie Jupiter und Saturn schwierig. Wissenschaftler setzen jedoch normalerweise die untere Grenze der Atmosphäre als den Ort, an dem der Druck 1 bar beträgt. Die Atmosphäre des Jupiter besteht hauptsächlich aus Wasserstoff und Helium, aber Methan, Wasser, Ammoniak und Schwefelwasserstoff sind in Spuren vorhanden. Die Atmosphäre des Saturn ist fast identisch mit der des Jupiter, außer dass sich einige der Chemikalien in der Atmosphäre des Saturn zu Smog verbinden. Uranus und Neptun haben eine ähnliche Zusammensetzung wie Jupiter und Saturn und bestehen hauptsächlich aus Wasserstoff und Helium.
