Na tak ali drugačen način večina energije na Zemlji izvira iz sonca. Sončna toplota "poganja" vse glavne procese v ozračju. Lastnosti toplogrednih plinov v zemeljski atmosferi in nagib planeta prav tako igrajo ključno vlogo pri vremenski dinamiki in kroženju zraka. Vse v zvezi z vremenom Zemlje pa se vrne nazaj k soncu.
Sonce
Sonce je več kot stokrat širše od Zemlje. Je zvezda tipa G2, kar pomeni rumeno zvezdo s srednjo temperaturo za zvezdo. V sončnem primeru to pomeni povprečno površinsko temperaturo 5538 stopinj Celzija (10.000 stopinj Celzija). Sonce proizvaja številne vrste sevanja, vendar je toplotno sevanje ali toplota najbolj zaskrbljujoče za vremenske sisteme na Zemlji.
Ekvator
Sonce ne sije enako na vse dele Zemlje, kar povzroča neenakomerno segrevanje. Ta neenakomerna porazdelitev sončne toplote poganja številne atmosferske procese. Sonce najmočneje sije na ekvatorju ali v njegovi bližini. Na palicah svetloba sije najšibkeje. Zaradi tega so ekvatorialne regije veliko bolj vroče kot polarne regije. Večina ogrevanega zraka in vode izvira na ekvatorju, preden teče drugam.
Rotacija
Poleg temperaturne razlike vrtenje Zemlje pomaga premikati ogrevan zrak in vodo. To ustvarja zapleten sistem oceanskih in zračnih tokov. Ti delujejo kot črpalka in odmikajo ogrevan zrak in vodo stran od ekvatorja in hladnejšo vodo ter zrak s polov. To pomaga ustvariti številne vremenske vzorce Zemlje, vključno z vetrom in nevihtami.
Nagib
Poleg tega ima Zemlja v svoji orbiti nagib, kar spremeni tudi način gibanja sončne energije. Severna in južna polobla pa se v enem letu izmenično "nagibajo" k soncu. To povzroča sezonske spremembe v količini sončne energije, ki ustvarja različne temperature. Posledica nagiba Zemlje so letni časi. Na primer, ko se zemeljska polobla nagiba proti soncu, ta polkrogla doživlja smer zaradi smeri sončnih žarkov.