Atmosféra je vo všeobecnosti plynný obal kozmického telesa, napríklad planéty, mesiaca, kométy alebo hviezdy. Pri telese je pridržiavaná jeho gravitáciou. Najlepšie preskúmaná je atmosféra Zeme.

Atmosféra terestrických telies (telies s pevným povrchom) je zospodu ohraničená kôrou planéty (litosférou) a zhora sa pozvoľne rozplýva do okolitého kozmického priestoru. Atmosféra hviezd, rovnako ako atmosféra joviálnych planét je na rozdiel od atmosféry kamenných telies špecifická tým, že nie je možné presne definovať hranicu medzi atmosférou a vlastným telesom. Joviálne planéty sú zložené predovšetkým z plynu, ktorý postupne smerom k jadru telesa hustne, až prechádza do kvapalného skupenstva a neskôr do tuhého. Hviezdy sú tvorené plazmou, ktorá je vo väčšej hĺbke čoraz hustejšia. Ako hranica medzi atmosférou hviezdy a jej vlastným telesom sa používa sféra, kedy už hustnúca plazma prestane byť priehľadná pre fotóny viditeľného svetla. Táto sféra sa nazýva fotosféra.

Ani atmosféra pevných telies nie je izolovaný systém. Vstupuje do interakcie hlavne s povrchom planéty a s jej magnetosférou. Niektoré vlastnosti, napríklad výšku hornej hranice atmosféry ovplyvňuje hviezdny vietor. Atmosféru pevných telies možno z hľadiska elektrického náboja rozdeliť na neutrosféru, ktorá obsahuje hlavne elektricky neutrálne častice a ionosféru, ktorá sa nachádza nad ňou a obsahuje veľa iónov. Atmosféra hviezd sa obvykle delí na tri základné vrstvy: fotosféru (niekedy ešte nezaraďovanú k atmosfére), chromosféru a korónu.

Nenulový atmosférický tlak je podmienkou pre výskyt vody v kvapalnom skupenstve a teda aj nepriamo podmienkou výskytu života na kozmickom telese.