大气衰减是指电磁波在大气中传播时发生的能量衰减现象。各种波长的电磁波在大气中传播时，受大气中气体分子（水蒸汽、二氧化碳、臭氧等）、水汽凝结物（冰晶、雪、雾等）及悬浮微粒（尘埃、烟、盐粒、微生物等）的吸收和散射作用，形成了电磁波辐射能量被衰减的吸收带。一般用φ＝φ0e-x表示。式中φ小为电磁能辐射至χ处的辐射通量，φ0为χ＝0处的辐射通量，χ为辐射能在大气中传播的距离，σ为衰减系数，由吸收系数α和散射系数ν组成。σ＝α＋ν，α与辐射能的波长、大气的温度、压力和密度有关，ν是波长和散射粒子半径的一个复杂函数，但当粒子的尺度大于波长时（称为无选择性散射），ν与波长无关。大气衰减的程度与电磁波波长有密切关系。能透过大气的电磁波辐射的连续波长区间称为大气窗口。故为减少电磁波传播的衰减，可根据大气窗口的情况选择适当波长的电磁波。如He-Ne激光器的波长为0.63微米，处于大气窗口之内，传输时衰减较小。