L'air sec au voisinage du sol est un mélange gazeux homogène.
Il est approximativement composé en fraction molaire ou en volume de :
Il contient aussi des traces de d'hydrogène : 0,000072 % (0,72 ppmv) et d'ozone, ainsi qu'une présence infime de radon.
Il peut aussi contenir du dioxyde de soufre, des oxydes d'azote, de fines substances en suspension sous forme d'aérosol, des poussières et des micro-organismes.
Jusqu'à environ 80 km d'altitude, la composition de l'air sec est très homogène, la seule variation importante de la composition de l'air étant celle de la teneur en vapeur d'eau.