Slunce vyzařuje energii do všech směrů. Většina z nich se rozptýlí do vesmíru, ale nepatrný zlomek sluneční energie, který se dostane na Zemi, stačí k zahřátí planety a pohánění globálního systému počasí zahříváním atmosféry a oceánů. Křehká rovnováha mezi množstvím tepla, které Země přijímá ze slunce, a teplem, které Země vyzařuje zpět do vesmíru, umožňuje planetě udržet život.
Solární radiace
Sluneční záření je vytvářeno reakcemi jaderné fúze v slunečním jádru, což způsobuje, že vyzařuje velké množství elektromagnetického záření, většinou ve formě viditelného světla. Toto záření je energie, která ohřívá Zemi. Sluneční povrch vydává asi 63 milionů wattů energie na metr čtvereční. V době, kdy energie dosáhne Zemi, po ujetí 150 milionů kilometrů neboli 93 milionů mil snížil se na 1370 wattů na metr čtvereční v horní části atmosféry přímo obrácené ke slunci.
Přenos energie
Elektromagnetické záření, včetně viditelného světla, infračerveného záření, ultrafialového světla a rentgenových paprsků, může cestovat vesmírným vakuem. Jiné formy energie vyžadují pohyb fyzickým médiem. Například zvuková energie potřebuje k přenosu vzduch nebo jinou látku a vlnová energie oceánů potřebuje vodu. Sluneční energie však může cestovat ze slunce na Zemi, aniž by k jejímu přenosu potřebovala fyzická látka. Tato vlastnost elektromagnetické energie umožňuje Zemi přijímat sluneční energii, včetně tepla.
Vytápění Země
Část sluneční energie, která přichází na Zemi, se odrazí od atmosféry a mraků a zpět do vesmíru. Povrch Země přijímá přibližně polovinu přicházejícího slunečního záření. Sluneční energie má formu tepla a viditelného světla, stejně jako ultrafialové paprsky, druh energie, která způsobuje spálení sluncem. Energie je absorbována hmotou, včetně vzduchu, vody, hornin, budov, chodníků a živých věcí, a hmota se díky tomu zahřívá. Země se neohřívá rovnoměrně, hlavně proto, že některé oblasti přijímají více slunečního záření než jiné. Rozdíly v energii pohání větry a oceánské proudy po celé planetě.
Přesměrování
Pokud by Země neustále přijímala sluneční energii bez jakýchkoli způsobů ztráty energie, neustále by se zahřívala. Země vyzařuje teplo zpět do vesmíru a brání přehřívání planety. Množství rekorigovaného tepla je citlivé na typ plynů v atmosféře; některé plyny absorbují teplo účinněji než jiné a narušují opětovné vyzařování. Jedním z těchto plynů je oxid uhličitý. Jak se zvyšují koncentrace atmosférického oxidu uhličitého, mění se rozpočet Země na teplo s větším množstvím energie uloženy v atmosféře a méně tepla vyzařujícího zpět do vesmíru, což je jev známý jako skleník účinek.