Die Wärme, die die Erde schließlich erwärmt, kommt tatsächlich von der Sonne. Die Sonne ist eine riesige Kugel aus Gasen, hauptsächlich Wasserstoff. Jeden Tag wird der Wasserstoff in der Sonne durch Millionen und Abermillionen chemischer Reaktionen in Helium umgewandelt. Das Nebenprodukt dieser Reaktionen ist Wärme.
Die bei den chemischen Reaktionen der Sonne freigesetzte Wärme bleibt nicht in der Nähe der Sonne, sondern strahlt von ihr weg in den Weltraum ab. Durch die Reaktionen wird so viel Energie freigesetzt, dass ein Teil davon noch bis zur Erde gelangen kann, obwohl die Erde Millionen von Kilometern von der Sonne entfernt ist. Die Wärmeenergie erreicht die Erde normalerweise in Form von Licht, und viele der Sonnenstrahlen liegen im ultravioletten Spektrum. Die Wärmeübertragung auf diese Weise wird als Wärmestrahlung bezeichnet.
Ein Teil der Wärmeenergie der Sonne wird von der Erdatmosphäre zurückgeworfen, aber ein Teil dringt durch und erreicht die Erdoberfläche. Die Energie, die die Erdoberfläche erreicht, erwärmt sie. Die zusätzliche Energie verursacht chemische Reaktionen, die als Nebenprodukt Wärme wieder abgeben – diese Wärme wird durch den gleichen Prozess der Wärmestrahlung freigesetzt. Ein Teil der Wärmeenergie wird durch die Treibhausgase in der Atmosphäre eingeschlossen und die Temperatur der Erde steigt.