Ciepło, które ostatecznie powoduje, że ziemia się nagrzewa, w rzeczywistości pochodzi ze słońca. Słońce to ogromna kula gazów, głównie wodoru. Każdego dnia wodór w słońcu jest przekształcany w hel w wyniku milionów reakcji chemicznych. Produktem ubocznym tych reakcji jest ciepło.
Ciepło uwalniane w wyniku reakcji chemicznych Słońca nie pozostaje w pobliżu Słońca, lecz promieniuje od niego w przestrzeń kosmiczną. W wyniku reakcji uwalniana jest tak duża ilość energii, że część z niej wciąż może dotrzeć do Ziemi, mimo że Ziemia znajduje się miliony mil od Słońca. Energia cieplna zwykle dociera do Ziemi w postaci światła, a wiele promieni słonecznych znajduje się w widmie ultrafioletowym. Przenoszenie ciepła w ten sposób nazywa się promieniowaniem cieplnym.
Część energii cieplnej pochodzącej ze słońca odbija się z powrotem od atmosfery ziemskiej, ale część przedostaje się i dociera do powierzchni ziemi. Energia, która dociera do powierzchni ziemi, ogrzewa ją. Dodatkowa energia powoduje reakcje chemiczne, które ponownie wydzielają ciepło jako produkt uboczny – ciepło to jest uwalniane w tym samym procesie promieniowania cieplnego. Część energii cieplnej jest uwięziona przez gazy cieplarniane w atmosferze, a temperatura Ziemi wzrasta.