Bir yıldızı veya gezegeni çevreleyen - nesnenin atmosferi olarak adlandırılan gazlar - bir gök cisimden diğerine değişir. Birçok gezegenin karmaşık atmosferleri vardır, ancak yıldızlar genellikle basit olanlara sahiptir. Dünya’nın güneşi gibi, yıldızların atmosferleri de hidrojen ve helyumdan oluşuyor. Bununla birlikte, oksijen bakımından zengin atmosferlere sahip birkaç nötron yıldızı belgelenmiştir.
Civa, hidrojen, oksijen, su buharı ve potasyumla ince bir şekilde kaplanmıştır, ancak atmosferinin çoğu Güneş tarafından patlatılmıştır. Buna karşılık, Venüs, öncelikle karbondioksitten oluşan çok kalın bir atmosfere sahiptir. Dünya’nın atmosferi temel olarak azot ve oksijenden oluşuyor, ancak karbondioksit, argon, neon, helyum, kripton, hidrojen, ozon, neon, karbon monoksit, amonyak, azot oksit ve iyot az miktarda mevcut. Su buharı aynı zamanda Dünya’nın düşük atmosferinin önemli bir bileşenidir. Mars çok az bir atmosfere sahiptir ve geriye kalanlar karbondioksit, azot, oksijen, argon, metan ve su buharından oluşur.
Bir gezegenin nerede bittiğini ve atmosferinin nerede başladığını belirlemek, Jüpiter ve Satürn gibi gazlı gezegenler için zordur. Bununla birlikte, bilim insanları normalde atmosferin alt sınırını, basıncın 1 bara eşit olduğu yer olarak yerleştirir. Jüpiter'in atmosferi temel olarak hidrojen ve helyumdan oluşur, ancak metan, su, amonyak ve hidrojen sülfit az miktarda bulunur. Satürn'ün atmosferi Jüpiter'inkiyle neredeyse aynıdır, ancak Satürn’ün atmosferindeki kimyasalların bir kısmı duman oluşturmak için birleşir. Uranüs ve Neptün, temel olarak hidrojen ve helyumdan oluşan Jüpiter ve Satürn kompozisyonlarına benzerler.