La troposphère est la couche la plus basse de l'atmosphère terrestre, s'étendant de la surface jusqu'à une altitude de 8-10 km aux pôles et 16-18 km aux tropiques (moyenne ~12 km). C'est la couche où se produit toute la météorologie : nuages, précipitations, vent, orages, fronts, ouragans — tout ce que nous appelons « temps atmosphérique » se déroule dans cette fine enveloppe.
Elle contient 80 % de la masse de l'atmosphère et pratiquement toute la vapeur d'eau. La température diminue avec l'altitude à un taux moyen de 6,5 °C/km (gradient thermique vertical), ce qui explique le froid en montagne. Cette diminution facilite la convection : l'air chaud de la surface monte, se refroidit, forme des nuages et précipite. Les exceptions à ce gradient s'appellent des inversions thermiques.
La limite supérieure de la troposphère est la tropopause, une zone de transition où la température cesse de diminuer et se stabilise. Les cumulonimbus les plus puissants atteignent la tropopause, où ils s'étendent horizontalement formant l'enclume. Au-dessus se trouve la stratosphère, qui abrite la couche d'ozone. Le courant-jet circule dans la partie haute de la troposphère, juste sous la tropopause.