Попытки установить верхнюю границу атмосферы шли разными путями. Так, предполагалось принять за наружную границу атмосферы высоту начала сферы рассеяния, т. е. 800 километров, исходя из того, что именно в этой сфере начинает происходить переход газовых частиц атмосферы в межпланетное пространство.

Предполагалось также за границу атмосферы принять ту высоту, до которой происходят какие-либо физические явления в газах, наблюдаемые с земли. К ним относятся, в частности, полярные сияния. Специальные измерения показали, что полярные сияния наблюдаются на высотах до 1000—1100 километров над поверхностью земли. Выше этого предела подобные явления уже не обнаруживаются, поэтому высоту в 1100 километров можно было считать верхней границей атмосферы.

Однако новые исследования, при помощи ракет и искусственных спутников Земли, привели к выводу, что верхняя граница атмосферы находится значительно выше— на высоте порядка 2000—3000 километров.

Интересно отметить также, что наблюдения над свечением ночного неба позволили обнаружить, что внешняя форма воздушной оболочки Земли не шарообразна, а вытянута с «ночной стороны» Земли наподобие кометного хвоста. Длина этого газового хвоста Земли достигает 100 000 километров, а его свечение свидетельствует о том, что он состоит из кислорода и азота. Ученые полагают, что причиной возникновения такого газового хвоста является давление солнечных лучей на частицы самых верхних слоев атмосферы.