En vertu de la force expansive de l'air, il semble que l'atmosphère devrait être illimitée. Mais, par l'effet même de la dilatation, la force expansive de l'air décroît de plus en plus; elle est, en outre, affaiblie par la basse température des hautes régions de l'atmosphère; il en résulte que l'équilibre doit finir par s'établir entre la force expansive des molécules de l'air et l'action de la pesanteur qui les attire vers le centre de la terre; l'atmosphère doit donc être limitée. On évalue à 70 kilomètres environ la hauteur de l'atmosphère, c'est-à-dire à dix fois environ la profondeur maximale de l'Océan.
De même que le dernier exerce une pression sur son fond et sur les corps plongés dans la mer, on conçoit que l'atmosphère doive exercer une certaine pression sur la surface de la terre et sur les corps plongés dans l'atmosphère: cette pression reçoit le nom de pression atmosphérique.
Démontrons d'abord l'existence de la pression atmosphérique par les expériences suivantes :
1. Goéland-vessie. — On place sur un platinde la machine pneumatique un cylindre de verre, ouvert à ses deux extrémités, et sur la base supérieure duquel on a tendu une membrane de vessie (fig. 80). Tant qu'on ne fait pas fonctionner la machine, la membrane reste plane, malgré la pression énorme qu'elle supporte de la part de l'atmosphère, et cela, parce que la force élastique de l'air intérieur exerce sur elle une pression de bas en haut égale à la pression atmosphérique; mais, dès les premiers coups de piston, qui diminuent cette force élastique, la membrane s'infléchit et bientôt elle se brise sous l'effort de la pression atmosphérique. Le bruit qui se produit alors est dû surtout au choc de l'air qui rentre contre les parois intérieures du cylindre. 