La formule du nivellement barométrique décrit la répartition verticale des molécules de gaz dans l'atmosphère de la Terre, et donc la variation de la pression en fonction de l'altitude.
On parle ainsi d'un gradient de pression vertical, mais qui ne peut être décrit mathématiquement qu'en approximations, en raison de la dynamique du climat dans l'atmosphère inférieure. Sur Terre, en première approximation, on peut supposer que près du niveau de la mer, la pression diminue d'un hectopascal quand l'altitude augmente de 8 mètres.
Après la formation de la Terre, suite au dégazage des roches, le CO était beaucoup plus abondant qu'aujourd'hui permettant ainsi un effet de serre bien plus important. Cet effet a permis de maintenir une température moyenne proche de celle d'aujourd'hui (~ 15 °C). Au fur et à mesure, l'intensité du soleil a augmenté et le niveau de CO a diminué à cause du cycle du carbone qui a transformé la plupart du gaz sous forme de roches carbonatées. À l'heure actuelle on trouve uniquement des traces de CO dans l'air. Par ailleurs, le développement intense de la vie sur Terre (il y a environ 2 milliards d'années) a favorisé l'augmentation du dioxygène dans l'atmosphère grâce à la photosynthèse des plantes. Le cycle du carbone et le développement de la vie expliquent que notre atmosphère actuelle est composée principalement de diazote N et de dioxygène O.
Pour un géologue, l'atmosphère est un agent évolutif essentiel à la morphologie d'une planète. Le vent transporte des poussières qui érodent le relief et laissent des dépôts. Le gel et les précipitations, qui dépendent de la composition, façonnent également le relief. Pour le météorologue, la composition de l'atmosphère détermine le climat et ses variations. Pour le biologiste, la composition est intimement liée à l'apparition de la vie et à son évolution. La recherche de planètes hors du système solaire mènera à se demander si elles ont une atmosphère et quelle est sa composition.