對流層離地表較近，對流層在大氣層的最低層，緊靠地球表面，其厚度大約為10至20千米。對流層的大氣受地球影響較大，雲、霧、雨等現象都發生在這一層內，水蒸氣也幾乎都在這一層內存在，還存在大部分的固體雜質。
這一層的氣溫隨高度的增加而降低，大約每升高1000米，溫度下降5～6℃；動、植物的生存，人類的絕大部分活動，也在這一層內，因為這一層的空氣對流很明顯，故稱對流層。對流層以上是平流層，大約距地球表面20至50千米。
對流層位於大氣的最低層，從地球表面開始向高空伸展，直至對流層頂，即平流層的起點為止。平均厚度約為12公裡，它的厚度不一， 其厚度在地球兩極上空為8公裡，在赤道上空為17公裡，是大氣中最稠密的一層，集中了約75%的大氣質量和90%以上的水汽質量。其下界與地面相接，上界高度隨地理緯度和季節而變化。
它的高度因緯度而不同，在低緯度地區平均高度為17～18公裡，在中緯度地區平均為10～12公裡，高緯度地區平均為8～9公裡，並且夏季高於冬季。