Panas yang pada akhirnya menyebabkan bumi menghangat sebenarnya berasal dari matahari. Matahari adalah bola gas yang sangat besar, terutama hidrogen. Setiap hari, hidrogen di matahari diubah menjadi helium melalui jutaan reaksi kimia. Produk sampingan dari reaksi ini adalah panas.
Panas yang dilepaskan dari reaksi kimia matahari tidak tinggal di dekat matahari, melainkan memancar menjauh darinya dan ke luar angkasa. Begitu banyak energi yang dilepaskan melalui reaksi sehingga sebagian masih dapat mencapai bumi, meskipun bumi berada jutaan mil jauhnya dari matahari. Energi panas biasanya mencapai bumi dalam bentuk cahaya, dan banyak dari sinar matahari berada dalam spektrum ultraviolet. Perpindahan panas dengan cara ini dikenal sebagai radiasi termal.
Sebagian energi panas matahari dipantulkan kembali dari atmosfer bumi, tetapi sebagian lagi menembus dan mencapai permukaan bumi. Energi yang mencapai permukaan bumi menghangatkannya. Energi ekstra menyebabkan reaksi kimia, yang mengeluarkan panas lagi sebagai produk sampingan - panas ini dilepaskan melalui proses radiasi termal yang sama. Sebagian energi panas terperangkap oleh gas rumah kaca di atmosfer, dan suhu bumi naik.