Sonunda dünyanın ısınmasına neden olan ısı aslında güneşten gelir. Güneş, başta hidrojen olmak üzere büyük bir gaz topudur. Her gün güneşteki hidrojen, milyonlarca kimyasal reaksiyonla helyuma dönüştürülür. Bu reaksiyonların yan ürünü ısıdır.
Güneşin kimyasal reaksiyonlarından çıkan ısı, güneşin yakınında kalmaz, ondan uzağa ve uzaya yayılır. Reaksiyonlar yoluyla o kadar çok enerji salınır ki, dünya güneşten milyonlarca mil uzakta olmasına rağmen, bir kısmı hala dünyaya ulaşabilir. Isı enerjisi genellikle dünyaya ışık şeklinde ulaşır ve güneş ışınlarının çoğu ultraviyole spektrumundadır. Bu şekilde ısı transferi termal radyasyon olarak bilinir.
Güneşten gelen ısı enerjisinin bir kısmı dünya atmosferinden geri döner, ancak bir kısmı da geçerek dünyanın yüzeyine ulaşır. Dünyanın yüzeyine ulaşan enerji onu ısıtır. Ekstra enerji, yan ürün olarak tekrar ısı veren kimyasal reaksiyonlara neden olur - bu ısı, aynı termal radyasyon süreci ile serbest bırakılır. Isı enerjisinin bir kısmı atmosferdeki sera gazları tarafından tutulur ve dünyanın sıcaklığı yükselir.