1798，英国物理学家亨利·卡文迪许成为第一个精确确定地球质量的人。他煞费苦心地进行实验，计算出地球的密度，从而计算出G的值，这是牛顿1687年首先提出的万有引力常数。虽然质量和重量是不可互换的（重量是可变的，而质量是恒定的），卡文迪什的“称重世界”实验得出了大约6亿吨的结果。

地球大气层的总质量约为5.5亿吨，约占地球总质量的一百万分之一。地球的大气层从海洋、陆地和冰层覆盖的表面向外延伸到太空，并且它的密度离地表最接近，因为地球的引力将气体和气溶胶（尘埃、烟尘、烟雾或化学物质的微小悬浮颗粒）拉向内战。在海平面上，空气较重（因而更容易呼吸），因为空气分子紧密地坐在一起，被来自上方的空气的重量压缩。然而，随着海拔升高，空气分子扩散得更远，空气变得更轻。