L'énergie du soleil atteint la Terre par rayonnement. La chaleur peut être transférée de trois manières : par conduction, convection et rayonnement. Le rayonnement est le seul moyen de transférer la chaleur à travers un espace vide.
Le soleil ne peut pas conduire la chaleur vers la Terre directement car les deux corps ne sont pas en contact l'un avec l'autre. La convection est également impossible, car aucun milieu ne relie les deux corps pour faciliter le flux de chaleur. Au lieu de cela, le soleil rayonne une grande partie de son énergie sous forme de lumière de différentes longueurs d'onde. Une partie de cette lumière rayonnée se trouve dans la partie infrarouge du spectre et atteint la Terre sous forme de chaleur.
La lumière dans la partie visible du spectre a également pour effet de réchauffer la Terre. Il le fait en pénétrant dans l'atmosphère et en étant absorbé par la terre et l'eau. Une fois que la Terre a absorbé toute l'énergie qu'elle peut contenir, elle commence à rayonner de l'énergie vers l'espace. Ce rayonnement terrestre se situe principalement dans la bande infrarouge du spectre, qui est absorbée par les aérosols dans l'atmosphère. Ces gaz à effet de serre emprisonnent la chaleur et emmagasinent le surplus d'énergie de la répartition du rayonnement solaire de la Terre. Finalement, même l'atmosphère atteint la saturation thermique et renvoie l'énergie perdue dans l'espace.
