空氣是有質量的，用天平測出一只沒有充氣的籃球的質量，然后充氣至特別足的程度（為能使天平的示數有較顯著的變化），再用天平測出質量。通過比較充氣前后的籃球質量，就可以得出空氣有質量的結論。

空氣是指地球大氣層中的混合氣體，因此空氣屬于混合物，它主要由 氮氣、氧氣、稀有氣體（氦、氖、氬、氪、氙、氡），二氧化碳以及其他物質（如水蒸氣、雜質等）組合而成。其中氮氣的體積分數約為78%，氧氣的體積分數約為21%，稀有氣體（氦、氖、氬、氪、氙、氡）的體積分數約為0.934%，二氧化碳的體積分數約為0.04%（2017年數據），其他物質（如水蒸氣、雜質等）的體積分數約為0.002%。

空氣的成分不是固定的，隨著高度的改變、氣壓的改變，空氣的組成比例也會改變。但是長期以來人們一直認為空氣是一種單一的物質，直到后來法國科學家拉瓦錫通過實驗首先得出了空氣是由氧氣和氮氣組成的結論。19世紀末，科學家們又通過大量的實驗發現，空氣里還有氦、氬、氙等稀有氣體。

空氣中的氧氣對于所有需氧生物來說是必須的。所有動物都需要呼吸氧氣，綠色植物的呼吸作用也需要氧氣。此外綠色植物利用空氣中的二氧化碳進行光合作用，空氣幾乎是所有植物所需二氧化碳的唯一來源。