Slnko vyžaruje energiu do všetkých strán. Väčšina z nich sa rozptýli do vesmíru, ale nepatrný zlomok slnečnej energie, ktorý sa dostane na Zem, stačí na zahriatie planéty a poháňanie globálneho systému počasia zahrievaním atmosféry a oceánov. Krehká rovnováha medzi množstvom tepla, ktoré Zem prijíma zo slnka, a teplom, ktoré Zem vyžaruje späť do vesmíru, umožňuje planéte udržať si život.
Slnečné žiarenie
Slnečné žiarenie vzniká reakciami jadrovej fúzie v slnečnom jadre, čo spôsobuje, že emituje veľké množstvo elektromagnetického žiarenia, väčšinou vo forme viditeľného svetla. Toto žiarenie je energia, ktorá ohrieva Zem. Povrch slnka vyžaruje asi 63 miliónov wattov energie na meter štvorcový. V čase, keď energia dorazí na Zem, po prejdení 150 miliónov kilometrov alebo 93 miliónov míľ klesol na 1 370 wattov na meter štvorcový na vrchole atmosféry priamo smerom k slnku.
Prenos energie
Elektromagnetické žiarenie vrátane viditeľného svetla, infračerveného žiarenia, ultrafialového svetla a röntgenových lúčov môže prechádzať vesmírnym vákuom. Iné formy energie vyžadujú na pohyb fyzické médium. Napríklad zvuková energia potrebuje na prenos vzduch alebo inú látku a vlnová energia oceánov vodu. Slnečná energia však môže cestovať zo slnka na Zem bez toho, aby na jej prenos potrebovala fyzikálna látka. Táto vlastnosť elektromagnetickej energie umožňuje Zemi prijímať slnečnú energiu vrátane tepla.
Ohrev Zeme
Časť slnečnej energie, ktorá prichádza na Zem, sa odráža od atmosféry a oblakov a späť do vesmíru. Povrch Zeme prijíma asi polovicu prichádzajúceho slnečného žiarenia. Slnečná energia má formu tepla a viditeľného svetla, ako aj ultrafialové lúče, druh energie, ktorá spôsobuje spálenie. Energia je absorbovaná hmotou vrátane vzduchu, vody, hornín, budov, chodníkov a živých vecí a hmota sa vďaka tomu zahrieva. Zem sa nehreje rovnomerne, hlavne preto, že niektoré oblasti prijímajú viac slnečného žiarenia ako iné. Rozdiely v energii poháňajú vetry a oceánske prúdy po celej planéte.
Opätovné sprostredkovanie
Keby Zem neustále prijímala slnečnú energiu bez akýchkoľvek spôsobov straty energie, neustále by sa otepľovala. Zem vyžaruje teplo späť do vesmíru a bráni tak prehriatiu planéty. Množstvo rekorigovaného tepla je citlivé na typ plynov v atmosfére; niektoré plyny absorbujú teplo účinnejšie ako iné a narúšajú opätovné vyžarovanie. Jedným z týchto plynov je oxid uhličitý. Keď sa zvýšia atmosférické koncentrácie oxidu uhličitého, zmení sa rozpočet Zeme na teplo a bude mať viac energie uložené v atmosfére a menej tepla vyžarujúceho späť do vesmíru, jav známy ako skleník účinok.