الشمس عبارة عن كتلة من الغازات الملتهبة، محيطها حوالي 1.4 مليون كم وهي بذلك أكبر من الأرض ب 100 مرة. وتدور الشمس حول نفسها بفترة 27 يوما تقريبا . وتطلق الطاقة من الشمس نتيجة التفاعل النووي بين الغازات المكونة للشمس من الكاربون والنتروجين النوويين والهيدروجين مكوناً الهليوم. أن هذا التفاعل تنتج منة طاقة هائلة، لذلك تقدر درجة حرارة الشمس من الداخل بملايين الدرجات المئوية وهي بذلك تشبه الجسم الأسود في إشعاعها . والشمس تشع بكل الأطوال الموجية، ولكن معدل إشعاعها يكون بالطول الموجي  ميكرون.

تنتقل الطاقة من الشمس إلى الأرض بالإشعاع Radiation. وبعد دخول الإشعاع الغلاف الغازي يضاف التوصيل Conduction والحمل Convection إلى طرق انتقال الطاقة. فالتوصيل لا يعمل إلا من خلال الأجسام الصلبه القابلة للتوصيل، أما الحمل فأنه يعمل فقط في السوائل والغازات. لذلك فان أهم طريقة لانتقال الطاقة تكون بالإشعاع فجميع الأجسام التي تكون درجة حرارتها أعلى من (صفر) (ك) تشع بأطوال موجية تتناقص كلما ارتفعت حرارتها . ولان الشمس جسم ملتهب ذا حرارة مرتفعة فانه يشع بأطوال موجية مختلفة معدلها ميكرون. لذلك فان الإشعاع الشمسي يمكن أن يصل إلى أعلى الغلاف الغازي من الشمس حاملا طاقة مقدارها 2 سعرة / سم / دقيقة وتعادل 1395 واطم . هذه الكمية من الطاقة تسمى الثابت الشمسي. أن كمية الثابت الشمسي Solar Constant تختلف باختلاف بعد الأرض عن الشمس. ولان دورة الأرض حول الشمس ليست دائرية تماماً بل أفضل ما توصف بأنها بيضوية. لذلك ففي كانون الثاني يكون بعد الأرض عن الشمس حوالي 147.5 مليون كم، فتستلم الأرض طاقة اكبر مما تستلمها في تموز عندما يكون بعد الأرض عن الشمس حوالي 152.5 مليون كم. وتقدر كمية الطاقة الزائدة في كانون الثاني ب 6٪ عنها في تموز.

حيث تمت مناقشة العوامل المؤثرة على توزيع الإشعاع الشمسي. ومن هذه العوامل يتضح لنا أن عمودية الشمس على احد نصفي الكرة يعطي ذلك النصف كمية أكبر من الطاقة في ذلك الفصل، وذلك لان الزاوية العمودية، والنهار الطويل يسمحان لذلك النصف باستلام كمية أكبر من الإشعاع الشمسي. وبذلك يختلف توزيع الطاقة بين فصل وأخر لأي نصف .