Sem a camada protetora de gases que compõe a atmosfera da Terra, as duras condições do sistema solar tornariam o planeta uma casca estéril e sem vida, como a lua. A atmosfera da Terra protege e sustenta os habitantes do planeta, fornecendo calor e absorvendo os raios solares nocivos. Além de conter o oxigênio e o dióxido de carbono, que os seres vivos precisam para sobreviver, a atmosfera retém a energia do sol e afasta muitos dos perigos do espaço.
Temperatura

Um dos benefícios mais importantes da atmosfera fornece é manter a temperatura da Terra. Na lua, que não possui atmosfera protetora, as temperaturas podem variar de 121 graus Celsius no sol (250 graus Fahrenheit) a negativos 157 graus Celsius na sombra (negativos 250 graus Fahrenheit). Na Terra, no entanto, as moléculas na atmosfera absorvem a energia do sol à medida que ela chega, espalhando esse calor pelo planeta. As moléculas também retêm energia refletida da superfície, impedindo que o lado noturno do planeta fique muito frio.
Radiação

A atmosfera serve como um escudo protetor contra a radiação e os raios cósmicos. O sol bombardeia o sistema solar com radiação ultravioleta e, sem proteção, essa radiação pode causar danos graves à pele e aos olhos. A camada de ozônio alta na atmosfera da Terra impede que grande parte dessa radiação atinja a superfície. Camadas densas de gases moleculares também absorvem raios cósmicos, raios gama e raios-x, impedindo que essas partículas energéticas atinjam os seres vivos e causem mutações e outros danos genéticos. Mesmo durante uma erupção solar, que pode aumentar bastante a produção prejudicial do sol, a atmosfera é capaz de bloquear a maioria dos efeitos nocivos.
Proteção Física

O sistema solar pode parecer vasto e vazio mas na realidade está cheio de detritos e pequenas partículas que sobraram da criação planetária ou de colisões no cinturão de asteróides. Segundo a NASA, mais de 100 toneladas de detritos espaciais atingem a Terra todos os dias, principalmente na forma de poeira e pequenas partículas. Quando eles encontram as moléculas que compõem a atmosfera da Terra, no entanto, o atrito resultante as destrói muito antes de atingirem o solo. Meteoros ainda maiores podem se romper devido ao estresse da reentrada na atmosfera, tornando os ataques catastróficos de meteoros uma ocorrência incrivelmente rara. Sem a proteção física da atmosfera, a superfície da Terra se pareceria com a da lua, marcada por crateras de impacto.
Tempo e Água

A atmosfera também serve a um propósito importante como meio para o movimento de água. O vapor evapora-se dos oceanos, condensa-se quando esfria e cai como chuva, fornecendo umidade que dá vida a áreas secas dos continentes. De acordo com o Serviço Geológico dos EUA, a atmosfera da Terra contém cerca de 12.900 quilômetros cúbicos (3.100 milhas cúbicas) de água em um dado momento. Sem uma atmosfera, ela simplesmente desapareceria no espaço ou permaneceria congelada nos bolsos abaixo da superfície do planeta.