Un prim nivel este de obicei recunoscut în troposferă, definit de influența substratului geografic, care este cunoscut sub numele de stratul limită planetar. Este dominat de amestecul de aer turbulent, generat de frecare permanentă cu suprafața aspră a solului și de creșterea convectivă a bulelor de aer atunci când este încălzită.
Acest strat este atribuit în mod convențional a înălțime de la 600 la 800 m, dar poate varia de la câteva zeci de metri la unul sau doi km, în funcție de factori la fel de variați precum topografia, rugozitatea suprafeței, natura acoperirii vegetale, intensitatea vântului, gradul de încălzire sau răcire a solului, advecția de căldură și umiditatea , etc. În timpul zilei, contribuția căldurii și amestecarea verticală a aerului care rezultă crește grosimea stratului limită, care atinge înălțimea maximă la începutul după-amiezii; dimpotrivă, în timpul nopții răcirea solului previne turbulențele și grosimea acesteia este redusă.
Uneori, în plus, structura verticală a stratului limită permite diferențierea mai multor niveluri:
1) a strat laminar molecular, în contact cu solul, cu o grosime de doar câțiva milimetri, dominată de efectele vâscozității suprafeței;
2) apoi a strat turbulent de câteva zeci de metri înălțime caracterizată prin turbulența intensă a aerului; și
3) nivelul superior, unde forța Coriolis asupra vântului, a numit Ekman Cape.
Deja deasupra troposferei libere se află, cu aer mai curat și mai puțin dens, unde temperatura scade cu o rată medie de 6 ºC / km.