Atmosferin katmanına bağlı olarak, sıcaklık yükselen rakımlarda düşebilir veya artabilir. Atmosferin en alttan en yükseğe beş katı troposfer, stratosfer, mezosfer, termosfer ve ekosferdir.
Troposferde, Dünya'nın yüzeyinden yayılan ısıyı kaybettiğinden rakım arttıkça sıcaklıklar düşer. Stratosferde, ozon emen ultraviyole ışınlarının miktarı arttıkça sıcaklık, rakım arttıkça artar. Mezosferde, rakım arttıkça sıcaklıklar düşer ve -194 derece Fahrenhayt'a ulaşabilir. Buna karşılık, termosferdeki sıcaklıklar 2.700 derecenin üzerinde Fahrenheit'e ulaşabilir.
