Luonnonilmiöt, joita näemme taivaalla, voivat mykistää kauneudessaan tai tuntua niin jokapäiväisiltä, ettemme aina tule edes ajatelleeksi, mistä niissä oikein on kysymys. Ilmakehän ilmiöt ja avaruus kertoo sanoin ja kuvin lähes kaikista Suomen taivaalla havaituista ilmiöistä. Kirja jakautuu kahteen osaan, joista ensimmäinen käsittelee ilmakehää ja jälkimmäinen avaruutta.

Toisin kuin lähes kaikki avaruudessa olevat kuvauskohteet, ovat ilmakehän ilmiöt varsin satunnaisia. Niihin voidaan varautua ja joidenkin ilmiöiden todennäköisyys pystytään ennakoimaan jo sää- tai avaruussäätiedotuksista. Koskaan ei kuitenkaan ole varmaa, ilmestyykö "valokuvamalli" kameroiden eteen. Yleensä ilmiö tuleekin yllättäen ja on havaittavissa vain hetken.

Niin sanottu "syvä taivas" käsittää oman aurinkokuntamme ulkopuolella olevat kohteet, joita ovat galaksit, sumut ja tähdet. Syvän taivaan kuvaajille käsitys ajasta on keskeinen, sillä maailmankaikkeuden ajanlaskussa ihmiselo ei kestä edes silmänräpäystä. Omalla tavallaan tähtikuvaajat ovat aikamatkaajia, jotka tuovat katsottavaksemme kuvia kaukaa menneisyydestä.

Ilmakehän ilmiöt ja avaruus on ensimmäinen suomalainen teos, johon on koottu tämän laajan aihepiirin kuvia. Kirjan valokuvat ovat suomalaisten harrastaja- ja ammattivalokuvaajien täysosumia. Niiden joukossa on kohteita, joita on onnistuttu kuvaamaan erittäin harvoin. Kirja on samalla kunnianosoitus suomalaisille luonto- ja tähtikuvaajille.