對流層是地球大氣中最低的壹層。對流層中氣溫隨高度增加而降低，空氣的對流運動極為明顯，空氣溫度和濕度的水平分布也很不均勻。對流層的厚度隨緯度和季節變化，壹般低緯度地區平均為16～18公裏;中緯度地區平均為10～12公裏；高緯度地區平均為8～9公裏。就季節而言，中國絕大部分地區壹般都是夏季對流層厚，冬季對流層薄。對流層集中了全部大氣約四分之三的質量和幾乎全部的水汽，是天氣變化最復雜的層次，也是對飛行影響最重要的層次。飛行中所遇到的各種重要天氣現象幾乎都出現在這壹層中，如雷暴、濃霧、低雲幕、雨、雪、大氣湍流、風切變等。在對流層內，按氣流和天氣現象分布的特點，又可分為下層、中層和上層3個層次。
對流層下層：又稱摩擦層。它的範圍自地面到1～2公裏高度。但在各地的實際高度又與地表性質、季節等因素有關。壹般說來，其高度在粗糙地表上高於平整地表上，夏季高於冬季（北半球），晝間高於夜間。在下層中，氣流受地面摩擦作用很大，風速通常隨高度增加而增大。在復雜的地形和惡劣天氣條件下，常存在劇烈的氣流擾動，威脅著飛行安全。突發的下沖氣流和強烈的低空風切變常會引起飛機失事。另外，充沛的水汽和塵埃往往導致濃霧和其他惡化能見度的現象，對飛機的起飛和著陸構成嚴重的障礙。為了確保飛行安全，每個機場都規定有各類飛機的起降氣象條件。另外，對流層下層中氣溫的日變化極為明顯，晝夜溫差可達10～40°C。
對流層中層：它的底界即摩擦層頂，上界高度約為6公裏，這壹層受地表的影響遠小於摩擦層。大氣中雲和降水現象大都發生在這壹層內。這壹層的上部，氣壓通常只及地面的壹半，在那裏飛行時需要使用氧氣。壹般輕型運輸機、直升機等常在這壹層中飛行。
對流層上層:它的範圍從6公裏高度伸展到對流層的頂部。這壹層的氣溫常年都在0°C以下，水汽含量很少。各種雲都由冰晶或過冷卻水滴組成。在中緯度和副熱帶地區，這壹層中常有風速等於或大於30米／秒的強風帶，即所謂的高空急流。飛機在急流附近飛行時往往會遇到強烈顛簸，使乘員不適，甚至破壞飛機結構和威脅飛行安全。
此外，在對流層和平流層之間，還有壹個厚度為數百米到1～2公裏的過渡層，稱為對流層頂。對流層頂對垂直氣流有很大的阻擋作用。上升的水汽、塵粒等多聚集其下，那裏的能見度往往較差。