Siltums, kas galu galā izraisa zemes sasilšanu, patiesībā nāk no saules. Saule ir milzīga gāzu bumba, galvenokārt ūdeņradis. Katru dienu ūdenī esošais ūdeņradis miljoniem un miljoniem ķīmisku reakciju rezultātā tiek pārvērsts hēlijā. Šo reakciju blakusprodukts ir siltums.
No saules ķīmiskajām reakcijām izdalītais siltums nepaliek pie saules, bet drīzāk izstaro no tās un nonāk kosmosā. Ar reakciju palīdzību tiek atbrīvots tik daudz enerģijas, ka daļa no tā joprojām var sasniegt zemi, kaut arī zeme atrodas miljoniem jūdžu attālumā no saules. Siltuma enerģija parasti sasniedz zemi gaismas formā, un daudzi no saules stariem atrodas ultravioletajā spektrā. Šādā veidā siltuma pārnešana ir pazīstama kā siltuma starojums.
Daļa no saules siltuma enerģijas atlec no zemes atmosfēras, bet daļa no tās iziet cauri un sasniedz zemes virsmu. Enerģija, kas patiešām sasniedz zemes virsmu, to sasilda. Papildu enerģija izraisa ķīmiskas reakcijas, kas atkal izdala siltumu kā blakusproduktu - šis siltums izdalās tajā pašā siltuma starojuma procesā. Daļu siltumenerģijas notver atmosfērā esošās siltumnīcefekta gāzes, un zemes temperatūra paaugstinās.