Zemlja (astronomski simbol: ) planet je u Sunčevu sustavu. Treći je planet po redoslijedu udaljenosti od Sunca, najgušći planet u Sunčevu sustavu i najveći među unutarnjim planetima. Prosječno je od Sunca udaljena 149,6 milijuna kilometara, što se uzima kao astronomska jedinica (AJ). Zemljina putanja nije jako izdužena, numerički ekscentricitet nezine staze iznosi 0,01679, zbog čega se Zemlja Suncu približi za 2,5 milijuna kilometara (perihel, oko 4. siječnja) ili udalji za jednako toliko (afel, oko 4. srpnja). Ekscentricitet se u godina mijenja za iznos od približno 0,0032 do 0,0057. S vremenom se mijenja i položaj Zemljine staze u ravnini gibanja, pa godišnji progradni zakret perihela, što je pomicanje u smjeru ophoda oko Sunca, potaknut utjecajem planeta i relativističkim učinkom, iznosi 11,63".
Zemlja u Sunčevu sustavu ima jedinstvenu topografiju: 71% kore prekriveno je vodom, ima atmosferu, sačinjenu uglavnom od dušika i kisika, te biosferu. Jedini je poznati planet koji ima oceane, atmosferu s mnogo kisika i živu geološku aktivnost. Do te raznolikosti, koju nema nijedan poznati drugi planet, došlo je u toku razvoja. U oblikovanju atmosfere, na primjer suštinsku ulogu imali su procesi u organskoj tvari. Posebno, morske alge (modrozelene alge) izdvajaju iz atmosfere ugljikov dioksid i oslobađaju kisik. Promatrana iz daljine, Zemlja je modrikasti planet. Zemlja je planet na kojemu živi čovjek i jedini nama poznati planet na kojemu postoji život. Smatra se da je Zemlja nastala prije otprilike 4,6 milijardi godina.Vladis Vujnović : "Astronomija", Školska knjiga, 1989.
Fizička svojstva mini|300px|desno|Slojevi atmosfere i promjene temperature i tlaka s visinom.
mini|desno|300px|Prikaz izmjena energija i ravnoteže na Zemlji između izvora (Sunce), Zemljine površine, Zemljine atmosfere i neizbježnog gubitka u svemir. Mogućnost atmosfere da propušta velik postotak vidljive Sunčeve svjetlosti koja zagrijava Zemlju (a dio te energije se ponovo emitira u obliku dugovalnoga toplinskog zračenja natrag u atmosferu) i da najveći dio te energije upija (apsorbira) se u atmosferi molekulama stakleničkih plinova i odbija (reflektira) natrag prema Zemlji, naziva se staklenički učinak ili efekt staklenika.
mini|desno|300px|Model tri ćelije u troposferi i smjer stalnih planetarnih vjetrova na Zemlji.
mini|desno|300px|Slika najveće ozonske rupe nad Antarktikom ikad snimljena (rujan 2006.)
Atmosfera
Pod Zemljinoj atmosferom se razumijeva zrak (smjesa plinova koja okružuje Zemlju i sudjeluje u njezinoj vrtnji). Osnovni su sastojci zraka: dušik (78,08%), kisik (20,95%), argon (0,93%), te u promjenjivim količinama vodena para (0 do 4%) i ugljikov dioksid (0,03%), a u neznatnim količinama vodik, helij, ozon, metan, amonijak, ugljikov monoksid, kripton i ksenon. Količina vodene pare u atmosferi promjenjiva je, ovisno o temperaturi, a udio se smanjuje i s visinom. U najnižim slojevima atmosfere ima sitnih čestica anorganskoga (sol, prašina, pepeo) i organskog podrijetla (pelud i mikrobi), te olovnih, dušikovih i sumpornih spojeva i čađe, što je posljedica emisije industrije i prometa. Pojedini oksidi dušika i sumpora veliki su zagađivači, osobito zbog djelovanja kiselih kiša i utječu na čovjekovo zdravlje. Posebnu važnost ima ugljikov dioksid, zbog uloge u zagrijavanju atmosfere (staklenički učinak). Količina ugljikovog dioksida posljednjih stotinu godina neprekidno se povećava zbog izgaranja fosilnih goriva. U posljednjih desetak godina porasla je za više od 10%.
Različita područja u atmosferi Sastav zraka u bitnome se ne mijenja do visine od oko 90 km. Taj se sloj naziva homosfera, a iznad te visine dolazi heterosfera. Zbog slabijeg utjecaja Zemljine gravitacije u njoj prevladavaju lakši plinovi, kao vodik i helij. U najdonjim slojevima atmosfere, u vrlo malim koncentracijama, prisutan je ozon. Na visinama većima od 10 km, a posebno u sloju između 20 i 50 km (ozonosfera), ozon nastaje fotodisocijacijom molekularnoga kisika djelovanjem Sunčeva zračenja. Najviše koncentracije ozona nalaze se između 20 i 30 km visine i mogu dosegnuti vrijednosti čak od 10 dijelova na milijun (ppm; 10 000 ppm = 1%). Zbog unošenja antropogenih plinova (klorofluorovodika i drugih), ozonski se sloj povremeno može znatno smanjiti i time znatno povećati ultraljubičasto zračenje na površini Zemlje (ozonske rupe). U najdonjih 10 km atmosfere ozon nastaje kao nusprodukt fotokemijskih procesa vezanih uz onečišćenje zraka i važan je sastojak fotokemijskoga smoga, koji štetno djeluje na zdravlje ljudi, životinja i bilja te na materijalna dobra.
Troposfera
Ovisno o promjeni temperature zraka, atmosfera se može podijeliti na više slojeva. U najnižem sloju, troposferi, temperatura zraka opada u prosjeku 6,5 °C na 1 km. Pojavljuju se oblaci, padaju oborine, pušu vjetrovi i zbivaju se sve promjene koje čine vrijeme. Pri tlu prosječna temperatura zraka na Zemlji iznosi 15 °C, a kada ne bi bilo atmosfere, temperatura bi bila niža za 33 °C. Troposfera u tropskim predjelima doseže u prosjeku visinu od kojih 16 km i na vrhu ima temperaturu od oko –80 °C, u umjerenim i polarnim predjelima ima visinu između 7 i 11 km te na gornjoj granici temperaturu od oko –40 do –60 °C.
Najvišu temperaturu u pravilu imaju slojevi zraka neposredno uz tlo, pa temperatura s visinom opada. Razlog je u tome što Sunčeva svjetlost izravno zagrijava tlo, pa se toplina prenosi od tla atmosferi. Pad temperature s visinom omogućuje konvekciju: niži slojevi s višom temperaturom imaju smanjenu gustoću, oni se uzgonom dižu, a na njihovo mjesto pristiže hladniji visinski zrak veće gustoće. Oblaci se javljaju kada se vodena para pri naglom hlađenju kondenzira na česticama praha i ledenih jezgara. Oblaci znadu pokrivati velik dio Zemlje. Zbog njih i zbog relativno guste atmosfere, ispunjene aerosolima, Zemlja odbija (reflektira) znatan dio Sunčeve svjetlosti, pa joj se albedo mijenja od 1/3 do 2/5. Zagrijavanja i hlađenje zračnih masa dovodi do njihova gibanja. Na raznim zemljopisnim širinama tlo prima nejednaku Sunčevu toplinu. Zračne mase podižu se u ekvatorskom području, prenose vlagu, putuju prema polovima i vraćaju se ohlađene i na manjoj visini. Zbog brze Zemljine vrtnje mase ne kruže u jednom krugu od ekvatora do polova, već se u načelu javljaju 3 kruga. Prvi obuhvaća širine od ekvatora do obratnice (Hadleyeva ćelija). Drugi se sistemi kruženja javljaju od obratnice prema polu (Ferrelova ćelija), no ovdje zračne mase kruže na manje pravilan način, te u obliku ciklona i anticiklona. Do daljeg cijepanja sistema i nepravilnosti kruženja dovodi nepravilna raspodjela mora i kopnenih masa i njihovo različito zagrijavanje.
Stratosfera
Iznad troposfere nalazi se 1 do 2 km debeo prijelazni sloj, tropopauza, gdje se temperatura zraka gotovo ne mijenja, a zatim na visinama sve do 50 km stratosfera, u kojoj temperatura u prosjeku najprije lagano, a potom naglije raste te na svojem vrhu doseže vrijednosti kao pri tlu. U najvišim dijelovima troposfere te u donjim dijelovima stratosfere vjetrovi mogu dosegnuti brzine i do 400 km/h (mlazna struja). Na visinama između 20 i 30 km katkad se pojavljuju sedefasti oblaci, sastavljeni od čestica leda. Stratosfera sadrži sloj ozona (molekula ozona ima milijun puta manje od ostalih molekula atmosfere) koji upija ultraljubičasto zračenje Sunca, zato temperatura neprestano raste s visinom. Ozon se pojavio u posljednjoj milijardi godina, pa je kao brana od štetnih zračenja omogućio razvoj života na Zemlji.
Mezosfera
Atmosferski sloj između 50 i 80 km naziva se mezosfera. U njemu temperatura zraka opada s visinom da bi na vrhu sloja dosegnula vrijednosti od –85 do –90 °C. Na visinama između 75 i 90 km mogu se u sjevernim zemljopisnim širinama rijetko vidjeti i svjetleći noćni oblaci (srebrnasti oblaci) sastavljeni vjerojatno od leda istaložena na meteornoj prašini.
Termosfera
Iznad 80 km pa sve do 500 km proteže se termosfera, u kojoj temperatura ponovno raste s visinom. Sloj između 60 i 400 km naziva se i ionosfera, zato što postoji više ioniziranih slojeva zraka nastalih djelovanjem ultraljubičastog zračenja, rendgenskih zraka, te naglih struja elektrona sa Sunca (Sunčev vjetar). U sloju između 60 i 90 km postoji tzv. D-sloj, između 90 i 150 km E-sloj (sloj Heaviside-Kennely) te na visinama između 150 i 400 km F-sloj (Appletonov sloj). Ti slojevi provode električnu struju i reflektiraju radio valove sa Zemlje. Prije pojave umjetnih telekomunikacijskih satelita, to je bio jedini mogući način bežičnog prijenosa radio valova na velike udaljenosti. Svjetlo meteora počinje se vidjeti već na visinama od 170 km, dok se polarna svjetlost pojavljuje na visinama između 70 i 1000 km.
Egzosfera
Iznad ionosfere, sve do udaljenosti od nekih 9 600 km, proteže se egzosfera; unutar nje na visinama iznad 500 km započinje magnetosfera, u kojoj struje naelektrizirane čestice zraka pod djelovanjem Zemljina magnetskoga polja, a ionizacija je toliko jaka da čestice čine plazmu (smjesa nabijenih iona i negativnih elektrona). Posebno je visoka koncentracija nabijenih čestica u sloju između 3 000 i 15 000 km (Van Allenovi pojasi zračenja). Granica magnetosfere različito je udaljena od Zemlje, ovisno o položaju prema Suncu: drži se da se ta granica (magnetopauza) nalazi približno 60 000 km prema Suncu, a daleko više na suprotnoj strani, što pak ovisi o aktivnosti Sunca. Izvan toga prostora jakost magnetskog polja jednaka je jakosti magnetskog polja u interplanetarnom prostoru pa se drži da tu prestaje utjecaj Zemlje i počinje međuplanetarni prostor.
Biosfera
Koliko je do sada poznato, Zemlja je jedino mjesto na kojem postoji život. Životni oblici čine biosferu planeta. Smatra se da je razvoj biosfere na Zemlji započeo prije otprilike 3,5 milijarde godina. Životne zajednice (biomi) nastanjuju gotovo cijelu površinu Zemlje, od vrlo rijetko nastanjenih arktičkih i antarktičkih područja, do gusto naseljenih područja oko ekvatora. Životni prostor je u biologiji prostor na kojem obitavaju živa bića ili u kojem postoje uvjeti za život; biosfera, ekosfera. Najobuhvatniji pojam za cijeli prostor na kojem žive organizmi našega planeta jest biosfera. Ona obuhvaća hidrosferu, sloj litosfere (pedosferu) i donji sloj atmosfere. U odnosu na klimatske čimbenike i klimatske elemente (klima), životni se prostor može podijeliti na biome. Ekološki najvažnije životno mjesto jest biotop (stanište), ograničen prostor obilježen osebujnim životnim uvjetima, jedinstveno usklađenim za život jedne životne zajednice ili biocenoze.
Hidrosfera
mini|300px|Slika objašnjava osnovne procese kruženja vode u zemljinom hidrološkom sustavu. Hidrosfera je sveukupni vodeni pokrivač Zemlje. Obuhvaća vodu u atmosferi i litosferi, u oceanima, morima, jezerima, rijekama i močvarama, te vječni snijeg i led. Voda kruži u hidrosferi različitim putevima u okviru hidrološkog ciklusa. Procjenjuje se da je ukupna količina vode na Zemlji 1 386 milijuna km³. Od toga je u oceanima i morima 96,54%, slane je podzemne vode 0,93%, slatke je podzemne vode 0,76%, polarnoga i ostaloga leda i snijega ima 1,76%, a vode u atmosferi, rijekama, jezerima i močvarama te vlage u tlu i biološke vode ima 0,01%. Samo u rijekama ima 0,000 2% ukupnih količina vode na Zemlji. Prosječno godišnje isparavanje iznosi oko 511 000 km³, a u atmosferi se nalazi prosječno oko 12 900 km³ vode u obliku vodene pare, što je oko 40 puta manje. Prema tome, vodene mase u atmosferi mijenjaju se približno svaki deveti dan. Voda u hidrosferi u neprekidnom je kretanju i kruženju. Samo oko 2.5% vode na planetu je slatka voda, i to uglavnom u obliku leda (68% pitke vode) Antarktike, Grenlanda i Arktika. Od država najveće zalihe slatke vode imaju Brazil (6 950 km³), Rusija (4 498 km³), Kanada (2 901 km³), Kina (2 800 km³), Indonezija (2 530 km³), SAD (2 478 km³), Bangladeš (2 357 km³), Indija (2 085 km³) i druge. mini|desno|300px|Najvažnije Zemljine litosferne ploče.