Ilma on kaasua. Mutta ilma ei ole alkuaine, kuten happi tai typpi, eikä yhdiste, kuten hiilidioksidi. Ilma on kaasujen seos. Merenpinnan tasolla ilman koostumus on seuraava:
Näiden kaasujen lisäksi ilmakehässä on vesihöyryä eli kaasumaista vettä sekä erilaisia pienhiukkasia (esim. kasvien siitepölyä). Joissakin ilmakehän kerroksissa vesi on kaasuna, koska ilmakehän olosuhteet, kuten paine ja lämpötila, vaihtelevat korkeuden mukaan.
Niin kutsuttuja "ilmakaasuja" ovat typpi, happi ja argon. Ne ovat teollisuuden eniten käyttämiä kaasuja, ja niitä valmistetaan suoraan ilmasta.
Maapalloa ympäröivän ilmakehän ylemmissä kerroksissa on myös otsonia, erästä hapen olomuotoa.
Ilmassa on valitettavasti myös ilmansaasteita, kuten rikkidioksidia ja typen oksideita (NOx). Niitä muodostuu poltettaessa epäpuhtaita polttoaineita, jotka sisältävät rikki- ja typpiyhdisteitä. Nämä oksidit reagoivat ilmassa hapen ja veden kanssa muodostaen rikkihappoa ja typpihappoa, jotka sataessaan veden mukana maahan aiheuttavat maan ja vesistöjen happamoitumista. Ne myös ärsyttävät hengityselimiä.
Typen ja rikin oksideita voidaan onneksi puhdistaa savukaasuista, hyödyntämällä nestemäistä typpeä. Tämä on vain yksi esimerkki lukuisista käyttökohteista, joissa tavallista ja turvallista, ilmasta saatavaa kaasua käytetään jonkun vaarallisen kemikaalin asemesta, ja ympäristö säästyy. Voidaan siis sanoa, että "ratkaisu on ilmassa".