地球表面为一层大气所包围。这层大气既为生命所必需,又为地面生物提供良好的保护。如果没有大气,来自太空的陨石将像超级炮弹一样,将地面的一切毁坏殆尽。因有大气保护,绝大部分陨石尚未落地之前就已焚化消失,由此所产生的细微粉尘,既为雨滴提供适当的凝集核心,使降雨成为可能,并且使直射的日光受到一定程度的散射。这一散射对人的视觉非常重要。它不但使天空呈现明亮美丽的蔚蓝色,而且使地面的光照变得柔和均匀,使人获得均衡的视觉。否则,地面景物在强烈的直射阳光下,明暗对比将过分强烈,难以形成清晰的视像。天上则除了眩目的日光和刺眼的星斗之外,整个天空背景无论昼夜都将是一片漆黑,既无苍穹碧落,也无良辰美景。
大气高空的电离层和臭氧层对来自太空的电磁波有良好的屏蔽作用,保护了地球生命的健康。令人惊奇的是,大气层对一般电磁波有如一堵难以穿越的厚墙,而唯独对可见光(可见光也是电磁波,是宽广的电磁波谱中极为狭窄的一个波段)却如明净的玻璃,畅通无阻,这在地球物理学上称为“可见光窗口”。如果没有这一奇特的窗口,大气层将对所有电磁波一概隔绝,则地面将成一片黑暗世界,不见天日,一切生命现象将一概化为乌有。对于频率较紫光略高的紫外线,大气则只将其大部分吸收,却容许少量通过,这一点也有重要意义。太多的紫外线会伤害眼睛和皮肤,并引起癌变,但少量紫外线则为人体所必需。
为满足生物对空气的需要,大气的组成也必须调配得当。氧太少,生物将窒息;而过强的氧化作用,又将使地面成为一片火海,甚至金属也会燃烧,故必须用其他不活泼的气体将氧气稀释。地球空气的五分之四是氮气,它除了能将氧气稀释之外,在逐渐转化为多种化合物之后,又是植物最主要的营养来源,也间接满足动物的营养需要。如以其他惰性气体代替氮来稀释氧气,则所有动植物均将因不能合成蛋白质而通通死灭。除氧和氮之外,大气中还必须有适当浓度的二氧化碳。二氧化碳太少,则植物不能进行光合作用,势必枯死;但如二氧化碳太多,又将使动植物不能呼吸,且二氧化碳有很强的温室效应,过量也将使地面温度失控。