Visbagātākās gāzes Zemes atmosfērā ir atkarīgas no atmosfēras reģiona un citiem faktoriem. Kopš atmosfēras ķīmiskais sastāvs ir atkarīgs no temperatūras, augstuma un ūdens tuvuma. Parasti četras vispilnīgākās gāzes ir:
Tomēr ūdens tvaiki var būt arī viena no visbagātākajām gāzēm! Maksimālā summa ūdens tvaiki gaisa aizturēšana ir 4%, tāpēc ūdens tvaiki šajā sarakstā varētu būt 3. vai 4. numurs. Vidēji ūdens tvaiku daudzums ir 0,25% no atmosfēras masas (4. vispilnīgākā gāze). Siltais gaiss aiztur vairāk ūdens nekā vēss gaiss.
Daudz mazākā mērogā netālu no virszemes mežiem skābekļa un oglekļa dioksīda daudzums katru dienu var nedaudz atšķirties.
Kamēr atmosfēra pie virsmas ir diezgan viendabīgs ķīmiskais sastāvs, gāzu pārpilnība mainās lielākos augstumos. Zemāko līmeni sauc par homosfēru. Virs tā atrodas heterosfēra vai eksosfēra. Šis reģions sastāv no gāzu slāņiem vai čaumalām. Zemāko līmeni galvenokārt veido molekulārais slāpeklis (N2). Virs tā atrodas atomu skābekļa (O) slānis. Vēl lielākā augstumā hēlija atomi (He) ir visbagātākais elements. Pēc šī punkta
hēlijs izplūst kosmosā. Ārējais slānis sastāv no ūdeņraža atomiem (H). Daļiņas ieskauj Zemi vēl tālāk (jonosfēra), bet ārējie slāņi ir lādētas daļiņas, nevis gāzes. Eksosfēras slāņu biezums un sastāvs mainās atkarībā no saules starojuma (dienā un naktī un saules aktivitāte).