Bir gezegenin (genellikle büyük çoğunluğu gazlardan oluşan, Güneş’ten uzak gezegenler) kütleçekimi yeterince büyükse, oluşumu sırasında içinde bulunduğu bulutsudaki gazları çevresinde tutarak atmosfer oluşturabilir. Daha küçük gezegenlerin (çoğunlukla Dünya’ya benzer şekilde kayaçlardan oluşan, Güneş’e yakın gezegenler) atmosferleri ise genellikle oluşumlarından sonra soğurken açığa çıkan gazların tutulması ile oluşur. Güneş’ten gelen enerji bu gezegenlerin yüzeyinde bulunan suyun buharlaşmasına ya da kayaçlardaki minerallerden, örneğin karbonat bileşiklerinden ısı yoluyla karbondioksit ve başka sera gazlarının açığa çıkmasına yol açabilir.



Bazı gezegenler atmosfere sahip olsa da zamanla atmosferlerini kaybedebilir. Bu durumun ortaya çıkmasında gezegenin yüzey sıcaklığı, atmosferini oluşturan gazların kütlesi ve gezegenin kurtulma hızı etkilidir.

Bir gezegenin kurtulma hızı, bir cismin o gezegenin kütleçekim etkisini yenebilmesi için sahip olması gereken hızdır ve gezegenin kütlesiyle orantılıdır. Atmosferi oluşturan atomlar ya da moleküller gezegenin kurtulma hızından daha yavaş hareket ediyorlarsa atmosferde tutulur, daha hızlı hareket ediyorlarsa atmosferden çıkarak uzaya karışırlar. Kütleçekim etkisi küçük olan gezegenlerin kurtulma hızı, büyük olanlara göre daha düşüktür. Dolayısıyla bu gezegenlerin atmosferlerini tutması daha zordur.

Bir atomun ya da molekülün hızı, molekül kütlesinin kareköküyle ters orantılıdır. Yani küçük atomlar ya da moleküller (örneğin hidrojen ve helyum) daha büyük olanlara göre (örneğin karbondioksit ve su) daha hızlı hareket eder ve bu nedenle atmosferden daha kolay kaçabilirler. Atmosferdeki gazların hızını gezegenin yüzey sıcaklığı da etkiler. Güneş Sistemi’nde Güneş’e daha yakın olan gezegenler uzak olanlardan daha sıcaktır. Bu nedenle daha sıcak gezegenlerin atmosferindeki gazlar daha hızlı hareket eder ve bu nedenle atmosferdeki atomların ve moleküllerin daha büyük bir kısmı kurtulma hızına ulaşabilir.