La masse de la planète détermine la composition de l'atmosphère. La gravité sélectionne les atomes retenus sur la planète, et ceux qui peuvent s'échapper vers l'espace.

Si la planète est trop massive, elle retient intégralement les gaz les plus légers comme l'hydrogène et l'hélium, ce qui crée une atmosphère à base de méthane ou d'ammoniac, comme sur Jupiter, Saturne, Uranus ou Neptune.

Si la planète n'est pas assez massive, elle laisse échapper l'hydrogène mais aussi les gaz plus lourds indispensables à la vie comme l'oxygène, ainsi que l'eau qui va s'évaporer dans l'espace. De telles planètes dépourvues d'atmosphère sont exposée sans protection à la radioactivité solaire, aux ultra-violets, ainsi qu'au bombardement des météorites. Dans le système solaire, Mercure est un exemple de ce type de planète.

 | Terre | diamètre : 12756 km | Atmosphère de plus de 500 km
| Mercure | diamètre : 4878 km | Dépourvue d’atmosphère
| Mars | diamètre : 6794 km | Atmosphère très fine (1% de celle de la Terre).
| Jupiter | diamètre : 142980 km | Atmosphère épaisse