太陽是地球的主要能量來源。
參閱圖2.1，太陽能量以短波輻射形式抵達地球，經過多個不同的物理過程，包括反射、吸收、蒸發、傳導、對流和輻射等，最後部分能量直接被反射回太空；部分被分配到不同的地球系統，例如大氣、海洋、陸地和冰原 等；部分以長波輻射形式（紅外線）被釋放回太空。
假如抵達地球的能量多於離開地球的能量，即是地球的能量收支出現正的能量不平衡，地球便會升溫；假如抵達地球的能量少於離開地球的能量，即是地球的能量收支出現負的能量不平衡，地球便會降溫。

影響地球溫度的因素有三個，包括抵達地球的太陽輻射、地球的反射率及地球大氣中溫室氣體的濃度。