La atmósfera es un fluido que obedece las leyes de la mecánica y de la termodinámica. Es muy dinámica y en ella tienen lugar un gran número de procesos físicos y químicos determinados en gran medida por la radiación procedente del Sol. Esta radiación que llega a la tierra está compuesta de un ancho rango de frecuencias características del emisor, el Sol, y los elementos específicos situados en la atmósfera solar y la composición de la atmósfera terrestre.

La atmósfera dispersa, en todas direcciones, parte de la radiación atmosférica que le llega como consecuencia de la excitación de los electrones de las partículas al ser atravesadas por una onda electromagnética (dispersión Rayleigh) de modo que parte de la radiación es reflejada por este fenómeno. La cobertura de las nubes también puede dar lugar a una barrera para la penetración de la radiación solar directa, al actuar como dispersantes, absorbentes y reflectoras. La mayor parte de la radiación de menor longitud de onda en el ultravioleta es absorbida por diferentes componentes atmosféricos (oxígeno, ozono..)

La radiación no reflejada o absorbida por la atmósfera llega a la superficie terrestre. La superficie del suelo recibe y absorbe la radiación solar y emite radiación infrarroja hacia la atmósfera de modo que intercambia energía térmica con las primeras capas del suelo La radiación absorbida por la superficie de la tierra depende de la naturaleza de la superficie, en particular de su albedo y su capacidad calorífica así como de la previa absorción que tiene lugar en la atmósfera.

La energía térmica intercambiada entre la superficie del suelo y las primeras capas de la atmósfera genera un flujo convectivo de energía asociado con la meteorología, pasando parte de la energía de la evaporación del agua a nivel de superficie, a la troposfera mediante la condensación.