Atmosféra (z řečtiny: atmos – pára, sphaira – koule) je plynný obal tělesa v kosmickém prostoru. Těleso může být obklopeno atmosférou pouze za předpokladu, že má dostatečnou hmotnost na to, aby plyn vázalo gravitační silou. V případě některých plynných sloučenin musí být splněna i další podmínka – dostatečně nízká teplota. Atmosféru Země tvoří z 21 % kyslík, ze 78 % dusík a 1 % zabírají vzácné plyny a ostatní prvky.
Hustota plynu je nepřímo úměrná hmotnosti tělesa. Lehčí plyn (např. vodík) neunikne do vesmíru, je-li vázán vyšší gravitační silou. To je případ plynných obrů ve sluneční soustavě, např. Jupitera.
Atmosféra je důležitou ochranou života před kosmickým zářením.
