Atmosfer fiziği, atmosfer ve onun özelliklerini inceleyen fiziğin bir alt dalıdır. Atmosfer fizikçileri, dünyanın ve diğer gezegenlerin atmosferlerini modellemek için akışkanlar dinamiği, akışkanların özellikleri, kimyasal modelleme teknikleri, radyasyon dengesi ve enerji iletimi gibi yöntemleri kullanarak atmosfer modellemeleri ve doğa olayları betimlemeleri yaparlar. Atmosfer fiziği, genellikle bulut fiziği ve istatistiksel mekanik gibi yüksek matematik gerektiren konuları içerir. Atmosferin fizik, iklim bilimi ve meteoroloji gibi konularla bağlantısı vardır.