Troposfera jest najniższą warstwą atmosfery, rozciągającą się od powierzchni Ziemi aż do górnej granicy występowania chmur. Sięga do wysokości ok. 7 km nad biegunami i do ok. 17 km nad równikiem. Znana jako najbardziej dynamiczna część atmosfery, gdzie temperatura powietrza spada wraz ze wzrostem wysokości. Troposfera jest jednocześnie najcieńszą warstwą atmosfery. Jej średnia grubość to ok. 10 km. Mimo to obejmuje ona aż 90% masy całej atmosfery. Jej górną granicę wyznacza tropopauza, powyżej której znajduje się stratosfera.
Troposfera jest tą warstwą atmosfery w której dochodzi do większości procesów kształtujących pogodę i klimat na Ziemi. Mają tu miejsce liczne turbulencje. Za cechę charakterystyczną troposfery uznaje się wyżej wspomniany ciągły spadek temperatury wraz ze wzrostem wysokości, przeciętnie 0,6 °C na 100 m. Spadek temperatury wraz z wysokością kończy się na poziomie tropopauzy. Wraz ze wzrostem wysokości maleje także ciśnienie atmosferyczne, od około 1013 hPa na poziomie morza do 270–300 hPa na wysokości 10 km.
Naukowcy stworzyli podział troposfery na planetarną warstwę graniczną i tzw. wolną troposferę. Warstwa graniczna jest tą częścią troposfery, która podlega bezpośrednio wpływowi powierzchni Ziemi. Pogoda podlega tutaj ciągłym zmianom. Przyziemna warstwa troposfery w cyklu dobowym, reaguje na zmiany temperatury powierzchni. Występują wówczas lokalne inwersje temperatury. Ruch mas powietrza jest także w dużej mierze uzależniony od ukształtowania terenu. Inne czynniki to między innymi parowanie i zanieczyszczenie powietrza.
W górnej części troposfery temperatura przyjmuje wartości ujemnie. Chmury mają postać kryształków lodu. Występują tu także tzw. prądy strumieniowe czyli intensywne, stosunkowo wąskie i prawie poziome strumienie przenoszące z zachodu na wschód olbrzymie masy powietrza. Badaniami wyższej warstwy troposfery zajmuje się jeden z działów meteorologii – aeronomia.