Atmosfera je naziv za Zemljin plinoviti omotač, a dolazi od grčke riječi atmos (para) i sfera (kugla). Atmosfera je smjesa plinova, kemijskih spojeva te krutih, tekućih i plinovitih dodataka. Vertikalna struktura atmosfere može se prema raznim kriterijima podijeliti na dijelove/slojeve. Podijeljenja je u 5 slojeva koji se razlikuju po svojim fizikalnim i kemijskim svojstvima: troposfera, stratosfera (u kojem se na visini od oko 20 km od površine nalazi ozonski sloj), mezosfera, termosfera te najviši sloj egzosfera. Do početka 20. stoljeća sastav atmosfere bio je konstantan, nakon čega je udio CO2 počeo rasti. Udio ugljikovog dioksida u atmosferi povećava se oko 0,5 % godišnje. Razlog tome je krčenja šuma i prekomjerne uporabe fosilnih goriva. Izgaranje fosilnih goriva, naftnih derivata (dizel, benzin, kerozin), biogoriva i prirodnog plina, ispuštanje organskih i anorganskih ugljikovih spojeva te spaljivanje otpada pridonose onečišćenju zraka. Posljedice onečišćenog zraka vidljive su u obliku smoga u urbanim sredinama, onečišćenja zraka u zatvorenom prostoru, kiselih kiša, oštećenja ozonskog sloja i globalnog zagrijavanja Zemlje. Standardi koji se najčešće koriste za utvrđivanje kakvoće zraka su slijedeće onečišćujuće tvari: lebdeće čestice, dušikovi oksidi (𝑁𝑂𝑥), ozon (𝑂3), benzen (𝐶6𝐻6) i sumporov dioksid (𝑆𝑂2), a na kakvoću življenja negativan utjecaj mogu imati plinovi neugodna mirisa kao na primjer sumporovodik (𝐻2𝑆). Najviše pažnje posvećuje se onečišćujućim tvarima antropogenog porijekla koji se emitiraju iz industrijskih postrojenja i domaćinstava (crni dim i 𝑆𝑂2) te od prometa (lebdeće čestice, PM2,5 lako hlapljivi organski spojevi VOC, dušikovi oksidi 𝑁𝑂𝑥 i ugljikov monoksid (CO). Sunce je glavni izvor energije za sve klimatske procese u atmosferi. Promjene aktivnosti Sunca, kao i promjene do kojih dolazi pri Zemljinoj rotaciji i revoluciji mogu dovesti do klimatskih promjena na Zemlji. Efekt staklenika prirodni je proces i od velikog je značenja za život na Zemlji. Bez njega, temperatura površine Zemlje bila bi u prosjeku -18 °C, što je za 33 °C niže od stvarne prosječne temperature Zemljine površine koja iznosi 15 °C. Međutim, povećana koncentracija stakleničkih plinova dovodi do povećane apsorpcije topline u atmosferi, zbog čega dolazi do učinaka kao što su: porast temperature zraka, porast temperature mora i oceana, pojave El Nino i La Nina uvjeta, topljenje ledenjaka, podizanje razina mora i oceana, potapanje rubnih dijelova kopna, nestajanje brojnih biljnih i životinjskih vrsta, ekstremne meteorološke pojave, povećanje površina pustinja, povećanje opasnosti od nekih bolesti. Proteklog je desetljeća postalo očito da klimatske promjene mogu doprinijeti globalnom problemu pojava bolesti i prerane smrti. Došlo je do promjene u distribuciji i sezonskoj pojavi zaraznih bolesti, dok se učestalost nekih zaraznih bolesti povećala. Promjene u načinima reagiranja imunološkog sustava pojavile su se s izmijenjenom sezonskom distribucijom određenih alergenskih vrsta peluda. Također, veći broj toplih i sunčanih dana može povećati utjecaj onečišćenja u budućnosti – posebice povećavajući stvaranje površinskog ozona, koji šteti plućima i povezan je s astmom. Toplinski valovi smatraju se odgovornima za sve veći broj smrtnih slučajeva, posebice među starijim osobama i kroničnim bolesnicima. Procjenjuje se da je 2003. godine toplinski val u Hrvatskoj uzrokovao dodatnih 185 smrtnih slučajeva u kolovozu iste godine, što je povećanje stope smrtnosti od 4.3%.