Atmosfääri soojendavad mitmed keerukad protsessid, kuid peaaegu kogu atmosfääri kuumutamise allikas on päike. Lokaalselt võivad õhku kuumutada protsessid, mis ei sõltu otseselt päikesest, näiteks vulkaanipursked, pikselöögid, mets tulekahjud või inimtegevus, näiteks elektrienergia tootmine ja rasketööstus, kuid need soojusallikad on päikeseenergiaga võrreldes tähtsusetud kiirgus.
Päike
Päike kiirgab soojust, valgust ja kiirgust kõikides suundades. See energia on võimeline kuumutama objekte uskumatute vahemaade tagant. Päikeseküte tekib siis, kui päikesekiirgus lööb mõne materjali molekuli ja neeldub. Päikesekiirgus lööb peegeldavaid materjale ja peegeldab neid eemale, võtmata palju soojust. Läbipaistvad materjalid võimaldavad päikesekiirgust läbida ilma soojust vahetamata.
Atmosfäär
Maa atmosfäär on kas peegeldav või läbipaistev, sõltuvalt kiirguse lainepikkusest, mida see kohtab. Seetõttu saab atmosfäär päikesekiirgusest vähe otsest soojust. Päikeseenergia peegeldub kas tagasi kosmosesse või lastakse sellel läbida ilma energia imendumiseta. Rohkem energiat peegeldavad pilved ja keemilised ühendid, näiteks osoon. Ainult umbes 54 protsenti päikese energiast läbib atmosfääri, et pinnale jõuda.
Maa
Kui päikesekiirgus jõuab maakera pinnale, neelavad maapind ja veekogud peaaegu kogu selle. Ainult umbes 4 protsenti peegeldub tagasi kosmosesse. Neelades päikeseenergiat, kuumenevad need pinnad. Soojad objektid hakkavad kiirgama pika lainega infrapunakiirgust. Ilma atmosfäärita kiirguks see energia kosmosesse.
Kasvuhooneefekt
Maa atmosfääri keemilise koostise tõttu ei jõua enamus sooja pinna kiiratavast infrapunakiirgusest kunagi ruumi. Selle asemel peegeldavad või neelavad kiirgust kasvuhoonegaasidena tuntud ühendid. Kui need ühendid neelavad pinnalt infrapunakiirgust, soojeneb atmosfäär. Maa poole tagasi peegelduv energia soojendab pinda veelgi, põhjustades maa kiirgavat rohkem infrapunakiirgust. See loob tsükli, mis hoiab atmosfääri ja pinna soojas.
