El calor que eventualmente hace que la tierra se caliente en realidad proviene del sol. El sol es una enorme bola de gases, principalmente hidrógeno. Todos los días, el hidrógeno del sol se convierte en helio a través de millones y millones de reacciones químicas. El subproducto de estas reacciones es el calor.
El calor liberado por las reacciones químicas del sol no permanece cerca del sol, sino que se irradia hacia el espacio. Se libera tanta energía a través de las reacciones que parte de ella todavía puede llegar a la tierra, a pesar de que la tierra está a millones de millas del sol. La energía térmica generalmente llega a la tierra en forma de luz y muchos de los rayos del sol se encuentran en el espectro ultravioleta. La transferencia de calor de esta manera se conoce como radiación térmica.
Parte de la energía térmica del sol rebota en la atmósfera terrestre, pero parte de ella pasa y llega a la superficie terrestre. La energía que llega a la superficie de la tierra la calienta. La energía extra provoca reacciones químicas, que vuelven a emitir calor como subproducto; este calor se libera mediante el mismo proceso de radiación térmica. Parte de la energía térmica queda atrapada por los gases de efecto invernadero en la atmósfera y la temperatura de la tierra aumenta.