地球上不同地区，不同高度的空气密度是不一样的，而且空气密度还会随着大气压力、温度和湿度的变化而变化。根据国际标准大气压（ISA）的定义，在一个标准大气压（101.325kPa）和20℃的环境温度下，空气密度数值为1.204千克/立方米；而在一个标准大气压（101.325kPa）和15℃的环境温度下，空气密度数值为1.225千克/立方米。
空气密度大约是水密度的800分之一。
以下表格中的数据展现了温度对于干燥空气密度的影响。
温度（℃） | 声速（米/秒） | 空气密度（千克/立方米） |
35 | 351.88 | 1.1455 |
30 | 349.02 | 1.1644 |
25 | 346.13 | 1.1839 |
20 | 343.21 | 1.2041 |
15 | 340.27 | 1.225 |
10 | 337.31 | 1.2466 |
5 | 334.32 | 1.269 |
0 | 331.3 | 1.2922 |
−5 | 328.25 | 1.3163 |
−10 | 325.18 | 1.3413 |
−15 | 322.07 | 1.3673 |
−20 | 318.94 | 1.3943 |
−25 | 315.77 | 1.4224 |
在其他条件相同的情况下，温度较高的热空气会比更冷的空气密度更小，这就会使得热空气会上升，而冷空气会下降，这种特性对于地球大气循环和气候有极为重大的影响。
随着海拔高度的上身，大气压越来越低，空气密度也越来越低
如果向空气中添加水蒸气，这会降低空气的密度，这个特性看起来好像违反直觉，对于我们来说，好像湿空气更重。
发生这种情况的主要原因是水蒸气的摩尔质量(18g/mol)小于干燥空气的摩尔质量（约29g/mol）。对于任何理想气体，在给定的温度和压力下，特定体积的分子数量是恒定的。因此，当水分子（水蒸气）添加到给定体积的空气中时，干燥的空气分子必须减少相同的数量，以防止压力或温度增加。因此，气体每单位体积的质量（其密度）减少。
空气作为一种能够流动的气体，它主要集中在大气层的下方，随着海拔高度的增加，空气密度会变得越来越低。
