Атмосфера, в якій відбувається політ усіх літальних апаратів, чинить значний вплив на їх роботу. Від фізичного стану атмосфери залежать льотно-технічні дані літаків та вертольотів, а саме:
- аеродинамічні сили, які виникають під час польоту;
- сила тяги, що утворюється двигуном;
- витрата пального;
- гранично-припустима висота;
- показання деяких пілотажно-аеронавігаційних приладів.
Внаслідок неоднорідності просторового розподілу метеорологічних величин, їх часової зміни, льотно-технічні дані літаків можуть змінюватися в дуже широких межах. Тому, при конструюванні літальних апаратів та їх обладнання, а також при порівнянні результатів льотних іспитів виходять із заздалегідь заданого, постійного (стандартного) розподілу фізичних характеристик стану атмосфери біля поверхні землі та на різних висотах. Іншими словами, використовується деяка, не залежна від часу доби та року, а також місця польотів (випробувань), однакова у всіх випадках атмосфера, яка має назву стандартної атмосфери (СА). Введення СА дозволяє одержати показання приладів, дані льотних випробувань, результати аеродинамічних розрахунків, геофізичних та метеорологічних вимірювань, які можуть бути порівняні між собою.
Параметри та фізичні характеристики СА близькі до середніх багаторічних значень метеорологічних величин біля поверхні землі та на різних висотах.
До 1964 р. вертикальний розподіл фізичних характеристик повітря в СА надавався до висоти 30 км. У 1964 р. вступила до дії нова стандартна атмосфера (СА-64), яка встановлювала значення основних термодинамічних параметрів та інших характеристик фізичного стану атмосфери до висоти 200 км. Потім були прийняті СА-73, СА-81.
Як параметри та фізичні константи в СА використані:
- температура;
- тиск;
- густина повітря;
- відносні величини тиску та густини у порівнянні з їх значеннями на рівні моря;
- молекулярна вага;
- швидкість звуку;
- в'язкість (динамічна та кінематична);
- прискорення вільного падіння;
- середня довжина вільного пробігу молекул.
У зв'язку з тим, що фізичні характеристики реальної атмосфери часто відрізняються від стандартних, на практиці доводиться переходити від фактичних атмосферних умов до стандартних та, навпаки, від стандартних значень до фактичних, у випадках, коли необхідно врахувати відхилення фактичних умов від стандартних для одержання реальних значень характеристик та параметрів.
В СНД у теперішній час діє СА-81. Таблиці СА-81 містять у собі значення характеристик атмосфери для висот від 2000 м нижче рівня моря до 50000 м над рівнем моря. Для рівня моря в СА-81 прийняті значення основних фізичних характеристик:
- температура повітря 15 °С або 288,15 К;
- тиск 760 мм рт.ст. = 1013,25 гПа;
- густина повітря 1,225 кг×м-3;
- відносна молекулярна вага повітря (молярна вага) 28,966 кг×кмоль-1;
- прискорення вільного падіння 9,8066 м×с-2;
- відносна вологість 0 %;
- вітер відсутній.
Для різних висот фізичні характеристики при відомих значеннях температури повітря та відносній молекулярній вазі можуть бути обчислені за рівнянням стану та барометричними формулами. При цьому: температура повітря в тропосфері знижується з висотою за лінійним законом, її вертикальний градієнт дорівнює 0,65 °С/100 м; в нижній стратосфері, від 11 до 20 км, температура залишається постійною (-56,5 °С), а вище вона зростає і досягає -2,5 °С на висоті 50 км (рис. 3.1).
В таблицях СА-81 для різних висот через 50 м наведено відомості про температуру, тиск, густину, прискорення вільного падіння, швидкість звуку. В умовах СА зміна тиску з висотою відбувається:
- до рівня 11 км - за законом політропної атмосфери
, (3.1)
- вище 11 км - за законом ізотермічної атмосфери ( 
= const),
, (3.2)
де z - висота; 
- вертикальний градієнт температури; R - газова стала
(R = 287,052 Дж×кг-1К-1).
Рис. 3.1 - Вертикальне розподілення температури з висотою в умовах стандартної атмосфери СА-81.
Для оцінки льотних та експлуатаційних характеристик сучасних транспортних літаків, що виконують рейси у різноманітних, різко відмінних одна від одної кліматичних умовах, необхідно приймати до уваги регіональні особливості стану атмосфери. ІКАО рекомендувала Стандартні кліматичні умови, які дозволяють визначати льотні характеристики літаків при максимальних i мінімальних температурах біля поверхні землі та на висотах в тропічних, помірних та арктичних широтах.
Якби реальні атмосферні умови збігалися зі стандартними, то стандартні висоти z (ті висоти, на яких атмосферні умови такі, що відповідають СА), які визначені окремо за тиском, температурою та густиною повітря, були б однакові. Однак значення метеорологічних величин у реальній атмосфері звичайно відрізняються від значень на відповідних рівнях в СА. Тому й стандартні висоти, які отримані за фактичними значеннями р і r, відрізняються від стандартних.
В практичній роботі часто доводиться приводити висоту до стандартної, попередньо визначивши фактичні значення тиску та температури на певному рівні, фактичну густину атмосфери.
