如果用科學的說法來說的話，地的厚度應該是地球的直徑，關於天的高度，現在科學家已經用科學的方法觀測到100萬光年的距離，還沒有看到宇宙的邊緣，也就是說，現在的觀念應該是天有無限高（最起碼是應該大於100萬光年）。
天到底有多高呢？人類壹直在孜孜以求，探索著這個問題：
1783年，法國的孟特格菲兄弟倆成功地釋放了人類第壹個熱氣球，熱氣球載著兩名勇敢者飛上天空。這個熱氣球上升了900多米。
1804年，法國科學家蓋呂薩克乘氣球上升到了約7千米的高度。
1892年，科學家設計出帶有儀器的無人乘坐的氣球，這樣就能升得更高。
20世紀30年代，科學家設計出能保持地球表面空氣壓力和溫度的密封艙，人類得以進入更高的大氣層。
1938年，被命名為“探險者2號”的氣球上升到21千米的高空。
1960年，載人氣球已能上升到34.5千米，而不載人氣球已能到達40-50米的高空。
再後來，飛機、火箭、人造地球衛星的發明，使人們對大氣層有了更科學的認識。
大氣層隨與地表面的高度不同，其內含的成份、物理、化學特征不同，科學家為了研究揭開大氣的秘密，把整個大氣層根據其溫度變化、成分、電磁特性隨高度分布的不同而分成若幹層次。
溫度變化科學家將大氣層分為5層：
對流層：從地面到大約10～16千米處（極地大約8～9千米，赤道15～18千米），是大氣層的最底層。這壹層集中了約整個大氣的四分之三的質量和幾乎全部的水汽量。大氣的對流在這壹層十分發達，氣溫隨高度的下升而均勻下降，平均每上升100米降低0.6℃，在11千米附近溫度下降到-55℃。在這層裏，大氣的活動異常激烈，或者上升，或者下降，甚至還會翻滾。正是由於這些不斷變化著的大氣運動，形成了多種多樣復雜的天氣變化，風、雲、雨、雪、霧、露、雷、雹也多發生在這個層次裏，因而也有人稱這層為氣象層。
這層的頂部叫對流層頂，這裏氣溫不再隨高度上升而降低，而是基本不變，是壹個很穩定的層次，對流層裏的天氣影響不到這兒來。這裏經常晴空萬裏，能見度極高，空氣平穩，非常適宜噴氣客氣的飛行。
平流層：從對流層頂向上到55千米高空附近。。這壹層是地球大氣中臭氧集中的地方，尤其是在其下部，即在15～25千米高度上臭氧濃度最大，因而這壹層又稱臭氧層。由於臭氧層能大量吸收太陽輻射熱而使空氣溫度大大升高，所以這壹層的最大特點是溫度隨高度的上升而升高，到頂部溫度增大到最大值。
平流層雖然水汽極少，天氣現象比較少見，但隨著氣象火箭和衛星的發射，發現這壹層的氣流等的變化與對流層中天氣變化有著密切聯系，相互影響。
中層：從平流層頂向上，也就是從55千米到80千米這個範圍被命名為中層大氣，簡稱中層。在這裏，溫度隨高度而下降，大約在80千米左右達到最低點，約為-90℃。
熱層：從中層大氣向上到500千米左右的範圍。之所以叫熱層，是因為這層中的空氣分子和離子直接吸收太陽紫外輻射能量，因而運動速度很快，和高溫氣體壹樣。這裏空氣極其稀薄，盡管熱層頂的氣溫可達1000℃（太陽比較寧靜時）～2000℃（太陽活動劇烈時），但實際上卻根本不會感到熱。
逃逸層：500千米以上是外大氣層，這壹層頂也就是地球大氣層的頂。在這裏地球的引力很小。再加上空氣又特別稀薄，氣體分子互相碰撞的機會很小，因此空氣分子就像壹顆顆微小的導彈壹樣高速地飛來飛去，壹旦向上飛去，就會進入碰撞機會極小的區域，最後它將告別地球進入星際空間，所以外大氣層被稱為逃逸層。這壹層溫度極高，但近於等溫。這裏的空氣也處於高度電離狀態。
除了按溫度分層外，根據大氣的電磁特性，還可以將大氣劃分為中性層、電離層和磁層。中性層是指地面到60千米高度，這裏大氣各成分多處於中性，即非電離狀態；在60千米～500千米的大氣層稱為電離層。500千米以上的稱為磁層。
電離層：在這裏，由於太陽輻射的影響，大氣物質開始電離。根據電離層電子的濃度及對電磁波反向的不同效果，又可劃分為D層（大約在60～90千米高度）、E層（約110千米高度）、F1層（約160千米高度）、F2層（300千米高度），以及更高的G層等。根據氣象火箭和人造衛星的觀測，大約在離地300在遠距離無線電通信方面起著很重要的作用。無線電波借助於在地面和電離層之間的多次反射而傳播，實現了遠距離的無線電通信。人們形容電離層為壹面反射電波的鏡子”。
不過，電離層反射的只是普通的無線電廣播采用的波段，對於波長較短的無線電波則起不到反射作用。電視機采用的恰恰是波長較短的無線電波，這就是電視機為什麽收看不到遠處電視臺節目的原因。為了能收看到大洋彼岸的電視節目，科學家利用在赤道上空36000千米高度的靜止地球衛星來傳播電視信號，使生動的電視畫面越過大洋或大陸，送到千家萬戶的電視機中。
我們還有這樣的感覺，有些廣播電臺的廣播在較遠的地方白天收不到，而到晚上就能收到。這是因為D層往往在白天形成，夜間消散，它在白天起到衰減無線電波傳播的作用。
磁層：在大氣科學中有時還500千米以上的大氣層稱為磁層。因為在這裏，地球磁場對大氣的運動起著決定性的作用。磁層在太陽風的作用下發生壹系列變化：向著太陽的壹面被壓縮了，而在背著太陽的壹面形成了壹個類似於慧星壹樣的長尾巴棗磁尾。向著太陽的壹端距地心約十幾個地球半徑，即 70000～80000千米，它的尾長(背著太陽壹端)約l00個地球半徑，即600多萬千米。
太陽風是太陽向外拋出的穩定粒子流。它與磁層之間的邊界即為磁層頂，頂以外即為星際空間。因此也有人認為磁層頂才是大氣圈的頂。