Диссипация атмосфер (от лат. dissipatio — рассеяние) — безвозвратная потеря частиц атмосферами небесных тел вследствие улетучивания их в космическое пространство. Беспорядочное тепловое движение частиц газа приводит к тому, что часть их, находящаяся во внешних слоях атмосферы, приобретает скорость выше второй космической (критической скорости), при которой частица преодолевает силу тяжести и может покинуть небесное тело. Таким образом, диссипация зависит от силы тяготения небесного тела, температуры его экзосферы, определяющей кинетическую энергию молекул и, следовательно, их скорость (при заданной молекулярной массе). Каждой температуре соответствует средняя скорость движения молекул определенного вида, от которой имеются заметные отступления для части молекул (по закону Максвелла). Поэтому в астрономическое время устойчивой является атмосфера, средняя скорость молекул которой не превышает 0,2 критической. При средней тепловой скорости, равной 0,25 критической, атмосфера рассеивается за 50 000 лет, а при скорости и 0,33 критической — всего за несколько недель.

Средние тепловые скорости молекул при 0 °С и критической скорости диссипации приведены в таблицах 1 и 2.

Из таблиц видно, что Луна и Меркурий не могут иметь устойчивой атмосферы, на Марсе устойчивы только тяжёлые газы, с Земли диссипируют только водород и гелий, а малые планеты и большая часть спутников совсем лишены атмосферы. Реальное состояние атмосфер небесных тел зависит от соотношения между процессами формирования и уничтожения атмосферы.