大气层是指地球表层的大气，在地球表面向上100公里，大气层才算是结束。因为大气层和真空相对沾着，所以人类探究大气层并非一件简单的事情。
在20世纪初期，已经有发射火箭的技术，在全世界的尝试中，约3/4的尝试都以失败告终。在20世纪50年代之前，人类还没有成功将飞机飞到军斯克亚，更不用说进入大气层。1957年，苏联首次将人造卫星送进太空，标志着人类第一次进入了地球的大气层外。
今天，人们利用更先进的科技，探索大气层的深处。人类在大气层各层对应的高度安装了各种气象气球和卫星，收集各种环境信息以及观测科学现象，例如臭氧层的变化，极光等等。此外，还有对大气层天体物理学和宇宙学的研究。
虽然能对大气层作出各种猜测和描绘，但仍有一些未知的信息。我们所了解的大气层深度只占到地球表面向上100公里，个别国家为了创造名目，在护卫卫星飞行高度上进行扩充，但是界限仍然被理论所限制。对于大气层的探索还需要更多的技术和勇气。
