暖層的特點是，氣溫隨高度增加而增加，在300千米高度時，氣溫可達1000益以上，像鉛、鋅、錫、銻、鎂、鈣、鋁、銀等金屬，在這裏也會被熔化掉。本層之所以有高溫，主要是因為所有的波長小於0.175微米的太陽紫外線輻射，都被暖層氣體所吸收。暖層中的氮(N2)、氧(O2)和氧原子(O)氣體成分，在強烈的太陽紫外線和宇宙射線作用下，已處於高度電離狀態，所以也把暖層稱作“電離層”。其中100~120千米的E層和200~400千米的F層，以及介於中間層和暖層之間，隻在白天出現，高度大致為80千米的D層，電離程度都較強烈。電離層的存在，對反射無線電波具有重要意義。人們在遠方能收到無線電波的短波通訊信號，就和大氣層有此電離層有關。
外大氣層
在離地麵500千米以上的叫外大氣層，也叫磁力層，它是大氣層的最外層，是大氣層向星際空間過渡的區域，外麵沒有明顯的邊界。在通常情況下，上部界限在地磁極附近較低，近磁赤道上空在向太陽一側，有9~10個地球半徑高，換句話說，大約有65000千米高。在這裏空氣極其稀薄，溫度很高，可達數千攝氏度，其密度為海平麵處的一億億分之一。
地球上的水圈
水圈(Hydrosphere)是地球外圈中作用最為活躍的一個圈層。它與大氣圈、生物圈和地球內圈的相互作用，直接關係到影響人類活動的表層係統的演化。水圈也是外動力地質作用的主要介質，是塑造地球表麵最重要的角色。
水體存在方式不同，其作用方式也有比較大的差別，按照水體存在的方式可以將水圈劃分為海洋、河流、地下水、冰川、湖泊等五種主要類型。
液態和固態水體所覆蓋的地球空間。水圈中的水上界可達大氣對流層頂部，下界至深層地下水的下限。包括大氣中的水汽、地表水、土壤水、地下水和生物體內的水。各種水體參加大小水循環，不斷交換水量和熱量。水圈中大部分水以液態形式儲存於海洋、河流、湖泊、水庫、沼澤及土壤中；部分水以固態形式存在於極地的廣大冰原、冰川、積雪和凍土中；水汽主要存在於大氣中。
三者常通過熱量交換而部分相互轉化。
水圈內全部水體的總儲量為13.86億立方千米，其中海洋為13.38億立方千米，占總儲量的96.5%。分布在大陸上的水包括地表水和地下水，各占餘下的一半左右。在全球水的總儲量中，淡水僅占2.53%，其餘均為鹹水。
地球表麵的水是十分活躍的。海洋蒸發的水汽進入大氣圈，經氣流輸送到大陸、凝結後降落到地麵，部分被生物吸收，部分下滲為地下水，部分成為地表徑流。地表徑流和地下徑流大部分回歸海洋。水在循環過程中不斷釋放或吸收熱能，調節著地球上各層圈的能量，還不斷地塑造著地表的形態。水圈中的地表水大部分在河流、湖泊和土壤中進行重新分配，除了回歸於海洋的部分外，有一部分比較長久地儲存於內陸湖泊和形成冰川。這部分水量交換極其緩慢，周期要幾十年甚至千年以上。從這些水體的增減變化，可以估計出海陸間水熱交換的強弱。大氣圈中的水分參與水圈的循環，交換速度較快，周期僅幾天。
由於水分循環，使地球上發生複雜的天氣變化。海洋和大氣的水量交換，導致熱量與能量頻繁交換，交換過程對各地天氣變化影響極大。
目前，各國極其關注海-氣相互關係的研究。生物圈中的生物受洪、澇、幹旱影響很大，生物的種群分布和聚落形成也與水的時空分布有極密切的關係。生物群落隨水的豐缺而不斷交替、繁殖和死亡。大量植物的蒸騰作用也促進了水分的循環。水在大氣圈、生物圈和岩石圈之間相互置換，關係極其密切，它們組成了地球上各種形式的物質交換係統，形成千姿百態的地理環境。
人類大規模的活動對水圈中水的運動過程有一定的影響。大規模地砍伐森林、大麵積的荒山植林、大流域地調水、大麵積地排幹沼澤、大量抽用地下水等，都會促使水的運動和交換過程發生相應變化，從而影響地球上水分循環的過程和水量平衡的組成。人類的經濟繁榮和生產發展也都依賴於水。如水力發電、灌溉、航運、漁業、工業和城市的發展，無不與水息息相關。
獨特的生物圈
生物圈指地球上凡是出現並感受到生命活動影響的地區。是地表有機體包括微生物及其自下而上環境的總稱，是行星地球特有的圈層。它也是人類誕生和生存的空間。生物圈的範圍是大氣層的底部、水圈大部、岩石表麵。
生物圈是地球上最大的生態係統。
生物圈的概念是由奧地利地質學家休斯(E.Suess)在1375年首次提出的，是指地球上有生命活動的領域及其居住環境的整體。它包括海平麵以上約10000米至海平麵以下11000米處，其中包括大氣圈的下層，岩石圈的上層，整個土壤圈和水圈。但絕大多數生物通常生存於地球陸地之上和海洋表麵之下各約100米厚的範圍內。