Charakterystyczną cechą tej warstwy jest ciągły spadek temperatury wraz ze wzrostem wysokości, przeciętnie 0,6 °C na 100 m. Na górnej granicy troposfery temperatura nad obszarem zwrotnikowym waha się od −70 °C do −80 °C, natomiast nad biegunami od −70 °C zimą do −45 °C latem. W tropopauzie kończy się spadek temperatury z wysokością; ta warstwa ma przeciętnie nie więcej niż 2 km grubości. Ciśnienie atmosferyczne maleje wraz ze wzrostem wysokości od około 1013 hPa na poziomie morza do 270–300 hPa na wysokości 10 km.
Troposfera jest najbardziej dynamiczną częścią atmosfery, czemu zawdzięcza nazwę (gr. tropos – „zwrot, obrót”, zatem troposferę można przetłumaczyć jako „warstwę ciągłych zmian”). Skupia około 80% masy powietrza. Najniższa jej część, warstwa graniczna (przyziemna), reaguje w cyklu dobowym na zmiany temperatury powierzchni;