Saulės spinduliuojamos energijos kiekis, patenkantis į Žemę, yra apibūdinamas Saulės konstanta – \(1,4 \text{ kW/m}^2\). Ši energija pasiskirsto įvairiai: dalis jos atsispindi atgal į kosmosą, dalis sugeriama atmosferos, žemės paviršiaus ir vandenynų, sukeldama jų įšilimą. Dar dalis energijos naudojama vandens garavimui ir oro bei vandens srautų judėjimui. Nedidelė dalis energijos tenka augalams fotosintezei. Žemės rutulyje energijos pasiskirstymas nėra tolygus. Tarp \(38^\circ\) šiaurės ir pietų platumos Žemė gauna daugiau energijos, nei išspinduliuoja, o poliarinėse srityse – atvirkščiai. Vėjai padeda perskirstyti šilumą iš atogrąžų į kitas Žemės sritis.

Šilumos perdavimas be tiesioginio medžiagų kontakto vadinamas šilumos spinduliavimu. Tai procesas, kurio metu energija perduodama elektromagnetinėmis bangomis, panašiomis į šviesą. Skirtingai nuo šilumos laidumo ir konvekcijos, šilumos spinduliavimui nereikalinga terpė, todėl šiluma gali sklisti per vakuumą, pavyzdžiui, iš Saulės į Žemę. Spinduliuojama energija pati savaime nėra nei šilta, nei šalta; kūnai įšyla tik sugerdami šią energiją. Tamsūs paviršiai sugeria daugiau spinduliuotės, o šviesūs (ypač blizgūs) ją atspindi.

Visi kūnai, kurių temperatūra yra aukštesnė už absoliutų nulį \((0)\), spinduliuoja šilumą. Spinduliavimo intensyvumas priklauso nuo kūno temperatūros ir paviršiaus savybių. Ši savybė plačiai taikoma įvairiose srityse. Pavyzdžiui, arbatinukai ir puodai gaminami blizgūs, kad mažiau išspinduliuotų šilumos, o šaldytuvų aušinimo grotelės – juodos, kad ją efektyviau išspinduliuotų. Lėktuvai ir oro balionai dažomi sidabrine spalva, siekiant sumažinti jų įkaitimą nuo Saulės spindulių. Taip pat ir drabužių spalva daro įtaką šilumos sugėrimui ar atspindėjimui – tamsūs drabužiai geriau sugeria šilumą, todėl tinkamesni žiemą, o šviesūs – atspindi, todėl vėsesni vasarą.