位于瑞士日内瓦的國際航空聯合會定義了大氣層與太空的界線：高于海平面100千米以外屬于太空。以離地球海平面100千米（約62英裡）的高度為分界線，稱為卡門線。卡門線以美國科學家西奧多·馮·卡門的名字命名。自宇宙大爆炸以後，随着宇宙的膨脹，溫度不斷降低，當前，太空已成為高寒的環境，平均溫度為零下270.3℃。
地球物理學家将大氣空間（或稱為空氣空間）分為5層。對流層，海平面至10千米。對流層有濃密的空氣，稱為濃密大氣層。濃密大氣層随高度增加，空氣越來越稀薄。平流層，10-40千米之間。中間層，40~80千米。80-370千米為熱層，屬于電離層的下部。外大氣層，370千米以上的空間，屬于電離層的上部。從地球表面到100千米的高度，随高度增加，空氣越來越少。地球上空的大氣約有75%存在于對流層内，97%在平流層以下。熱層的空氣密度為地球表面的1%，在外太空1.6萬千米高度空氣繼續存在，甚至在10萬千米高度仍有空氣粒子。因此，空氣空間與外層空間沒有明确的界限。
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