通常在对流层中认识到第一级，这是由地理底物的影响定义的，称为 行星边界层。 它主要由与地面粗糙表面的永久摩擦以及受热时气泡的对流上升所产生的湍流空气混合物所控制。
按惯例，该层被分配了一个 高度从600到800 m，范围从几十米到一到两公里不等，这取决于地形，表面粗糙度，植被的性质，风强度，土壤的加热或冷却程度，热对流和湿度等在白天，热量的贡献和随之而来的垂直混合空气增加了边界层的厚度，该边界层在午后达到最大高度。 相反，在夜间，土壤的冷却可防止湍流，并减少土壤的厚度。
此外，有时边界层的垂直结构可以区分几个级别：
1） 分子层流层，与地面接触，厚度只有几毫米，主要受表面粘度的影响；
2）然后 湍流层 数十米高，以强烈的空气湍流为特征； 和
3）上层，科里奥利力在风中，称为 埃克曼海角.
自由对流层已经位于上方，空气更清洁，密度较小，在这里温度以平均速度下降。 6ºC/公里。