Leta 1920, so bile uporabljene radijske signale določiti lokacijo in obseg ionosfere. Od konca leta 1940, so bile-raketni nosi instrumenti uporabijo za preiskovanje zgornji atmosferi. Zagotavljajo podatke o takih stvareh, kot sestavi zraka, sončno sevanje, kozmičnih žarkov, ionske in delcev gostotami in auroras. Podrobne študije ionosfere in magnetosfero začel z razvojem v 1960 znanstvenih satelitov, ki so se začela v Zemljino orbito. Instrumenti na vesoljskih sond so zagotovili znanstvenike s podrobnimi podatki o atmosferi Venere, Marsa in drugih planetov.
tvene študije Zemljini atmosferi je začela sredi 17. stoletja, ko znanstveniki odkrili, da je atmosfera pritiska na površini Zemlje. Te zgodnje študije so bile omejene predvsem na meritve temperature in tlaka, vzetih iz različnih višinah na površju Zemlje in od-instrument izvajanje zmaji. V poznih 18. in zgodnjih 19. stoletja, so bili s posadko,-instrument izvajanje baloni se uporabljajo za merjenje temperature, tlaka, vlažnosti, jakost magnetnega polja in druge lastnosti ozračja do nadmorski višini okoli 25.000 čevljev (7600 m). Zračna plovila brez posadke baloni se uporabljajo že od konca 19. stoletja, ko so na voljo snemanje samodejno instrumenti.
