Il y a cinq composants principaux de l’air : l’azote (78.0842 %), l’oxygène (20.9463 %), la vapeur d’eau (environ 1 %), l’argon (0.93422 %) et le dioxyde de carbone (0.03811 %). Les composants traces représentent encore 0.002%. Parmi toutes ces substances, celle dont les animaux (y compris les humains) ont besoin pour survivre est l’oxygène, tandis que les plantes ont besoin de dioxyde de carbone et d’azote.
La respiration des animaux consomme de l’oxygène et produit du dioxyde de carbone comme sous-produit, tandis que les plantes consomment du dioxyde de carbone et produisent de l’oxygène. Les écosystèmes du monde dépendent de cet équilibre. Les composants de l’air peuvent être modifiés par l’activité humaine, comme la combustion de combustibles fossiles, qui a augmenté la proportion de dioxyde de carbone dans l’atmosphère.
L’air est un sujet d’étude pour les scientifiques depuis des centaines d’années. Comme les autres gaz, l’air se comporte selon la loi de Boyle, qui stipule que la pression et le volume d’un gaz sont inversement proportionnels dans un système fermé où la quantité totale de gaz et sa température restent fixes. Cela signifie qu’une personne peut diminuer le volume d’air en le comprimant, mais sa pression augmentera proportionnellement.
Il est possible de pomper de l’air dans une membrane élastique, comme un ballon, pour la gonfler. Parce que la pression exercée vers l’extérieur par l’air à l’intérieur d’un ballon est à peu près équivalente à la pression exercée sur le ballon par l’extérieur, il reste gonflé. Cela n’est vrai que lorsque la pression atmosphérique de l’air mis à l’origine dans le ballon est similaire à l’air ambiant qui l’entoure. Si un ballon est rempli d’air de la haute atmosphère, puis ramené au niveau de la mer, il rétrécira, tandis que s’il est rempli d’air du niveau de la mer et amené à une très haute altitude, il éclatera. C’est ce qui arrive aux ballons qui sont accidentellement lâchés dans le ciel.
L’air reste dans l’atmosphère terrestre parce que la gravité de la Terre est suffisante pour retenir les particules de gaz près de sa surface. Des gaz plus légers, tels que l’hydrogène, se sont depuis longtemps échappés de l’attraction terrestre, étant suffisamment légers pour que l’excitation thermique leur suffise pour s’échapper dans l’espace.