太陽以電磁波的形式向空間放射能量，這種能量和傳遞能量的方式統稱為太陽輻射。太陽輻射能是地面和大氣最主要的能量來源。太陽輻射在地球上分布不均，是引起各地天氣變化和氣候不同的根本原因。
太陽輻射是指太陽向宇宙空間發射的電磁波和粒子流。地球所接受的太陽輻射能量僅為太陽向宇宙空間放射的總輻射量的20億分之一，但卻是地球能量的主要來源。到達地平面的太陽輻射，包括兩部分：一是太陽以平行光線的形式直接投射到地平面上的，稱為太陽直接輻射；二是由於大氣的散射作用從半球天空的各個部分到達地平面的，稱為散射輻射。
廣義的太陽能，是指太陽光球向宇宙空間發出的一切輻射能量。通常所指的太陽能是指穿過地球大氣層到達地表(包括陸地、海洋)的太陽輻射能。由於地球外表包裹著一層約30千米厚的大氣，雖然厚度尚不足地球直徑的四百分之一，但其中的各類氣體如臭氧、二氧化碳、水汽等，還有些固相、液相懸浮物如微小的水滴、冰晶和塵埃等，它們都會對進入地球大氣的太陽輻射能產生吸收、反射和散射作用，致使到達地表的太陽輻射顯著減弱。大約有30%的太陽輻射能直接以短波形式反射回宇宙空間，23%被大氣吸收，僅有47%左右的能量到達地球表面，成為人類在地球上可開發利用的太陽能資源。所有被地球大氣及其下墊面所接受的太陽能，除了僅占太陽投向地球總能量中0.02%～0.03%的能量通過植物的光合作用，能夠以生物質能的形式，較長時期地保存下來之外，其他絕大部分的能量，都轉化成低溫熱能，形成地球特有的萬千“氣象”，同時也衍生成風能、水力能、海流能、溫差能、波浪能、雷電能等氣象能源。
