水星上有极稀薄的大气，大气压小于2×10百帕大气中含有氦、氢、氧、碳、氩、氖、氙等元素。由于大气非常稀薄，水星的表面白天和夜晚的温度相差很大，实际上水星大气中的气体分子与水星表面相撞的频密程度比它们之间互相相撞要高。出于这些原因，水星应被视为是没有大气的。
水星的大气非常少，主要成分为氦（42%）、汽化钠（42%）和氧（15%），而且在白天气温非常高，平均地表温度为℃，最高为℃，最低为零下℃，因此水星上看来不可能存在水；但年科学家在水星的北极发现了一个不同寻常的亮点，造成这个亮点的可能是在地表或地下的冰。水星上真的有可能存在冰吗？由于水星的轨道比较特殊，在它的北极，太阳始终只在地平线上徘徊。在一些陨石坑内部，可能由于永远见不到阳光而使温度降至零下℃以下。这样低的温度就有可能凝固从行星内部释放出来的气体，或积存从太空来的冰。
在太阳的强烈辐射轰击下，水星大气被向后压缩延伸开去，在背阳处形成一个“尾巴”，就像一颗巨大的彗星。然而更诡异的一点是，水星事实上还在不断的损失其大气气体成分。组成水星大气的原子不断的被遗失到太空之中，由于钾或钠原子在一个水星日（一个水星日——在其近日点一日时间的一半）上大约有3小时的平均“寿命”。
因此，正如所罗门博士指出的那样“你需要不断的进行补充方能维持大气层的存在。”科学家们认为水星的补充方式是捕获太阳辐射的粒子，以及被微型陨石撞击后溅起的尘埃颗粒。散失的大气不断地被一些机制所替换，如被行星引力场俘获的火山蒸汽以及两极的冰冠的除气作用，水星所含有的铁的百分率超过任何其他已知的星系行星。这里有数个的理论被提出来说明水星的高金属性。
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