O Sol emite energia num amplo espectro de comprimentos de onda. A porção que atinge a atmosfera e a superfície da Terra é a radiação solar. Inclui luz ultravioleta, visível e infravermelha próxima.

Cerca de 30% da radiação solar incidente é refletida de volta para o espaço pelas nuvens, atmosfera e superfície. O restante é absorvido, aquecendo o planeta e impulsionando as circulações atmosféricas e oceânicas. A quantidade de radiação solar que atinge o topo da atmosfera varia ligeiramente com a atividade solar e com os ciclos orbitais da Terra.

À superfície, a intensidade depende da latitude, da estação do ano, da hora do dia, da cobertura de nuvens e da transparência atmosférica. As medições da radiação solar auxiliam os estudos climáticos, as aplicações da energia solar e o planeamento agrícola. Instrumentos como os piranómetros quantificam a energia incidente.

Sem a radiação solar, o clima da Terra e quase todos os processos energéticos de superfície cessariam.