Тропосфера (от греч. trоpos — поворот, изменение и сфера), самая большая часть атмосферы Земли по массе и с наибольшей плотностью, нижний слой атмосферы примыкающий к земной поверхности. Тропосфера простирается в среднем до высот 8—10 км в полярных широтах, 10—12 км в умеренных, 16—18 км в тропических. Над тропосферой располагается стратосфера, от которой тропосфера отделена сравнительно тонким переходным слоем — тропопаузой. В тропосфере сосредоточено более всей массы атмосферного воздуха. С увеличением высоты подъёма воздух тропосферы становится всё более разряженным. Среднее атмосферное давление на верхней границе тропосферы в умеренных широтах менее атмосферного давления у земной поверхности, а в тропических широтах менее. Вся деятельность человека проходит в тропосфере. Самые высокие горы остаются в пределах тропосферы, даже воздушный транспорт лишь частично выходит за пределы тропосферы — в стратосферу.

Температура тропосферы, в разных её слоях, зависит от многих факторов, например, от расположения над водой или над твёрдой земной поверхностью, от высоты. При подъёме в тропосфере температура воздуха уменьшается. Вертикальное распределение температуры воздуха в тропосфере зависит от особенностей поглощения солнечного и земного излучений в тропосфере и от конвективной передачи тепла. Основной поглотитель излучения в атмосфере — водяной пар, содержание которого с высотой быстро убывает, в связи с чем должна убывать и температура воздуха тропосферы. Это способствует возникновению конвекции, которая переносит нагретый воздух от земной поверхности в атмосферу, чем меняет вертикальное распределение температуры (см. Стратификация атмосферы). В результате в тропосфере устанавливается средний вертикальный градиент температуры \(\style{font-family:'Times New Roman'}{\left(y\right)}\), равный 0,6°С на 100 метров; в нижней части тропосферы \(\style{font-family:'Times New Roman'}{\left(y\right)}\) несколько меньше, а в верхней части больше. Температура воздуха на верхней границе тропосферы в среднем за год около –55°С в полярных широтах и около –80°С у экватора, летом температура в верхней части тропосферы всегда значительно ниже нуля. В отдельных случаях распределение температуры может существенно отличаться от среднего. В тех или иных слоях тропосферы, особенно в нижней её части, часто возникают инверсии температуры, то есть температура с высотой возрастает.

Состав тропосферы значительно отличается от состава вышележащих слоёв атмосферы.  Почти вся масса водяного пара атмосферы сосредоточена в тропосфере, поэтому в ней возникают в основном все облака. В тропосфере содержится также и основная масса атмосферных аэрозолей (пыли, дыма и др.), поступающих с земной поверхности. В нижней части тропосферы (в пограничном слое, или слое трения) хорошо выражен суточный ход температуры и влажности воздуха, скорость ветра с высотой быстро возрастает, направление его приближается к направлению изобар. Над этим слоем скорость ветра чаще всего продолжает возрастать, а направление его меняется по-разному, в зависимости от распределения температуры в толще тропосферы. От пограничного слоя до тропопаузы скорость ветра возрастает примерно в 3 раза. В верхней тропосфере, вблизи тропопаузы, наблюдаются очень сильные так называемые струйные течения. Нижний слой тропосферы в несколько десятков метров непосредственно над земной поверхностью (приземный слой атмосферы) является средой обитания растений, животных и человека. Ветер здесь особенно ослаблен, а влажность повышена; над сушей вертикальные градиенты температуры в дневные часы очень велики, а ночью, наоборот, нередки приземные инверсии температуры.

Система воздушных течений в тропосфере и нижней стратосфере называется общей циркуляцией атмосферы. Для тропосферы характерно всё время меняющееся горизонтальное расчленение на воздушные массы, различные по свойствам в зависимости от влияния широты и той подстилающей поверхности, над которой они формируются. На границах между воздушными массами — фронтах атмосферных, развиваются циклоны и антициклоны, определяющие перемещение воздушных масс и фронтов, а с ними и непериодического изменения погоды у земной поверхности и в вышележащих слоях. Таким образом, в тропосфере, помимо общих квазизональных переносов воздуха (преимущественно с запада на восток), поддерживается междуширотный обмен воздуха, очень важный для условий погоды и климата.

Хргиан А. Х. Физика атмосферы (djvu). Ленинград. 1969; Лайхтман Д. Л. Физика пограничного слоя атмосферы. 2 изд. Ленинград. 1970; Хромов С. П. Метеорология и климатология (djvu). 7-е изд. Москва. Наука. 2006.