大氣層—飛行的媒體
飛機在空中飛行，如果沒有大氣就飛不起來，我們可以形象地認為正是大氣把飛機“托舉”起來飛離地麵。另一方麵，大氣也阻礙飛機的運動，一般來說，飛機飛得越快，所受到的阻力越大。隻有深人地了解大氣的動力學性質才能研製出更舒適飛得更快的飛機。
我們周圍的大氣，有人說很像海洋，這隻是一種比喻，並不確切。我們知道，海底的水和海麵的水，其密度基本上是一樣的;而大氣層則不同，越到上空，空氣就越稀薄，逐漸過渡到接近真空。
大氣層的厚度，一般地說有三四百千米，並可劃分為四五層。
空氣稠密的底層叫做對流層，這層裏大氣有上下對流，雷和雨等現象都發生在這一層裏。這一層的厚度，在赤道上空約為16~18千米，在兩極約為7~10千米，在中緯度地帶約為11千米。這一層並不厚，隻占大氣層總厚度的1/30左右，但空氣的質量卻占總大氣質量的3/4。在這一層裏，大氣的溫度隨高度上升而下降，每升高一千米，溫度下降65度。現在的飛機雖然可以飛高到30千米以上，但中短程的民航機仍以在對流層中飛行為主。
對流層以上到32千米為止，叫平流層，大氣隻有水平方向的流動。這一層中的空氣質量約占總大氣質量的1/4，大氣的溫度幾乎不隨高度而變，溫度約為-56攝氏度。這一層裏沒有雷、雨等幹擾，是飛機飛行的好地方，遠程客機一般都在平流層中飛行。
平流層以上，依次是中間層，高溫層和外層空間；這些層中，空氣極為稀薄，其空氣隻占總大氣質量的1/3000。高溫層以上是人造地球衛星活動的場所。
氣球與飛艇的飛行
人們在生活實踐中知道，熱空氣比空氣輕，熱氣會自動上升。利用空氣的這種性質，就可以做成能升空的氣球。我國民間有一種玩具叫“孔明燈那是一種用薄紙糊成的球形燈罩，上端不開孔，底下有一個竹子做的架子，在架上的紙盤(一般用不容易燃的紙）中放一些易燃的東西，點燃後，熱氣就能使整個紙球升空。使紙球（物體）上升的這個力，叫做空氣的浮力，也叫空氣靜力。
描述空氣浮力的物理定律是阿基米德原理。這條原理告訴我們，任何物體在空氣中都會得到空氣的浮力，浮力的大小等於該物體所排除的空氣的重量。物體在空氣中能不能漂起來，那就要看同樣大的體積，是物體的重量大，還是空氣的重量大；或者說，是物體重還是同體積的空氣重。一般物體比起空氣來總是要重得多，不但浮不起來，連浮力的作用都不會覺察到。如一個體重65千克的人，他的體積約為007立方米，而地麵上的空氣每立方米約重1225千克，則這個人受到空氣的浮力隻有0.086千克力（1千克力=98牛頓，下間），隻是體重的千分之一左右，當然不會有浮力的感覺。
將比空氣還輕的氣體密封起來，做成氣球，就能浮在空中，甚至還可以帶人載物。物體在空氣中上浮和在水中浮起，有一點是不同的：在水中，凡是比水輕的物體必定要浮到水麵，而在空氣中，原來比空氣輕的物體它上升到一定的高度就會停止；因為大氣的密度隨髙度而下降，總會有一個髙度，在那裏空氣的浮力等於物體重量。
人類飛行的理想，是從氣球開始實現的。初期的氣球不能操縱，任憑風的擺布。
怎樣使氣球能隨人的意誌移動？最初的辦法“劃船”——以大而長的扇子作“槳”，用人力來劃進。約70年後，才出現了一個裝有22千瓦蒸汽機的氣球用蒸汽機帶動一個螺旋槳產生推進力，達到每小時10千米的飛行速度。沒有前進速度，我們沒法用舵來操縱方向，正像浮在水麵上不動的船無法用舵來操縱一樣。有了前進速度就可以用舵來操縱方向。從此，人類開始了有動力的可操縱的飛行。