Τροπόσφαιρα ονομάζεται το πρώτο από της επιφάνειας της γης στρώμα της ατμόσφαιρας, πάχους έως και 20 χιλιομέτρων στον Ισημερινό και 7-8 χλμ. στους Πόλους (την εποχή του καλοκαιριού - τον χειμώνα η τροπόσφαιρα στους πόλους είναι ακαθόριστη). Λήγει δε στη παύση αυτής εξ ού και τροπόπαυση, (θεωρητική μικρού πάχους ζώνη διαχωρισμού). Πιο πάνω από την τροπόπαυση βρίσκεται η στρατόσφαιρα.

Στην τροπόσφαιρα περιέχονται τα 3/4 της όλης μάζας του ατμοσφαιρικού αέρα και σχεδόν όλων των υδρατμών και ατμοσφαιρικών αιωρημάτων (aerosols). Τα περισσότερα των μετεωρολογικών φαινομένων όπως νέφη, ομίχλη, βροχή, χάλαζα, κεραυνοί κλπ εκδηλώνονται σε αυτό το στρώμα.

* Βασικό χαρακτηριστικό της τροπόσφαιρας είναι η καθ' ύψος ελάττωση της θερμοκρασίας.

Η τιμή της ελάττωσης αυτής είναι κατά μέσο όρο 6,5°C/1000 μέτρα ύψος και ονομάζεται κατακόρυφη θερμοβαθμίδα (Κ.Θ.).

Μέχρι πριν λίγα χρόνια νόμιζαν πολλοί πως η καθ' ύψος ελάττωση της θερμοκρασίας συνέβαινε σε όλα τα στρώματα της ατμόσφαιρας. Τα σύγχρονα όμως μέσα έρευνας, καθώς και τεχνητοί δορυφόροι, πύραυλοι κλπ απέδειξαν πως αυτό συμβαίνει μόνο στην τροπόσφαιρα.

Στο ερώτημα γιατί συμβαίνει ελάττωση θερμοκρασίας όσο πλησιάζουμε ποιό κοντά στον Ήλιο που είναι η πηγή της θερμότητας, η απάντηση είναι πως η ατμόσφαιρα θερμαίνεται από την επιφάνεια της Γης και όχι απ' ευθείας από τον Ήλιο. Πρώτα θερμαίνονται τα μόρια του αέρα που γειτνιάζουν στο έδαφος και εξ αυτών τα αμέσως υπερκείμενα επαναλαμβανόμενα ομοίως. Μέσω αυτής της διεργασίας της διάδοσης της θερμότητας, η τροπόσφαιρα καθίσταται τυρβώδης. Συνεπώς με την απομάκρυνση από το έδαφος η θερμοκρασία του αέρα ελαττώνεται. Άλλος τρόπος με τον οποίο μεταφέρεται θερμότητα στην τροπόσφαιρα είναι η απορρόφηση και επανεκπομπή υπέρυθρης ακτινοβολίας από υδρατμούς. Σε αυτήν, τα τριατομικά μόρια που απορροφούν και εκπέμπουν επίσης στο υπέρυθρο δε συντελούν τόσο ώστε να διατηρήσουν τη θερμότητα στο σύνολό της, οπότε και αυτή χάνεται στο διάστημα.