ثاني أكسيد الكربون في الغلاف الجوي غاز طبيعي يتكون من ذرة كربون وذرتي أكسجين، وله دور أساسي في دورة الكربون وفي احتباس الحرارة ضمن الغلاف الجوي. تنتجه الكائنات بالتنفس والاحتراق والبراكين ويتناقص بالتمثيل الضوئي وامتصاص المحيطات، لكن النشاط البشري زاد تركيزه عبر حرق الوقود الأحفوري وإزالة الغابات. ويمثل هذا الغاز محوراً في فهم تغير المناخ، لأنه يربط الطاقة والصناعة والزراعة بدرجة حرارة الأرض.

الغلاف الجوي للزهرة غلاف كثيف وساخن يغلب عليه ثاني أكسيد الكربون والنيتروجين، وتغطيه سحب كثيفة من مركبات الكبريت تمنع الرؤية المباشرة لسطح الكوكب. يؤدي هذا الغلاف إلى ظاهرة احتباس حراري شديدة جعلت سطح الزهرة من أكثر البيئات قسوة في النظام الشمسي، مع ضغط هائل وحرارة مرتفعة جداً. يدور الغلاف حول الكوكب بسرعة كبيرة مقارنة بدوران الزهرة نفسه، وتظهر فيه دوامات قطبية وأنماط جوية معقدة. وعلى الرغم من قسوة السطح، فإن طبقات عليا من الغلاف تمتلك ضغطاً وحرارة أقرب إلى ظروف الأرض، مما جعلها موضع اهتمام علمي في دراسات الكواكب وإمكانات الاستكشاف.

يتكوّن الغلاف الجوي لكوكب «فينوس» من ثاني أكسيد الكربون أساساً، مع وجود سحب كثيفة من حمض الكبريتيك، وهو تركيب يجعل بيئته من أشد البيئات القاسية في المجموعة الشمسية. ويؤدي هذا المزيج إلى حبس الحرارة بدرجة كبيرة ورفع الحرارة السطحية إلى مستويات عالية جداً، كما يحجب السحب الكثيفة الرؤية المباشرة لسطحه ويمنحه مظهره الساطع المعروف.

الغلاف الجوي للمريخ غلاف رقيق يغلب عليه ثاني أكسيد الكربون، ويختلف كثيراً عن الغلاف الأرضي من حيث الضغط والكثافة والقدرة على حفظ الحرارة. يحتوي على كميات قليلة من النيتروجين والأرغون وبخار الماء والميثان وآثار من غازات أخرى، كما يحمل غباراً يمنح سماء المريخ لوناً مائلاً إلى البرتقالي أو الأحمر. يهتم العلماء بدراسته لأنه يكشف تاريخ فقدان الماء والمجال المغناطيسي وتحول المريخ من كوكب كان أكثر رطوبة إلى عالم بارد وجاف، كما يرتبط البحث فيه بإمكانات الحياة القديمة أو النشاط الجيولوجي.

يتكون الغلاف الجوي للأرض أساسًا من غاز النيتروجين بنسبة تقارب ٧٨% وغاز الأكسجين بنسبة تقارب ٢١%، إضافة إلى كميات قليلة من غازات أخرى. ويمتد الغلاف الجوي إلى مئات الكيلومترات فوق سطح الأرض، مع تدرج كبير في كثافته كلما ارتفعنا نحو الفضاء.