空气密度随高度的增高而迅速减小。这是因为在地球引力的作用下，空气向低层密集，处在最底层的地面附近空气密度最大，愈向上气压愈低，密度也愈小。
大气密度随高度的变化现有关于大气密度随高度变化的模型主要由以下三种：
1. 玻尔兹曼公式（BF）：根据玻尔兹曼公式，计算得到的大气密度在无穷远处具有不等于零的有限值。
2. Jeans理论：Jeans理论是对玻尔兹曼公式的一种硬截断，所以称之为玻尔兹曼公式的硬截断理论（HCBF）。
3. 修正的玻尔兹曼公式（RBF）：修正后的玻尔兹曼公式主要是在BF的基础上添加了归一化因子。加入修正因子后，RBF可满足，因此可以在全空间适用。