De la radiación visible incidente parte es reflejada por las nubes o por la superficie terrestre, siendo devuelta al exterior. Es el llamado albedo, que es del 30 al 35% en el caso de la Tierra. El albedo depende en gran medida de la cobertura vegetal.
Si bien la Tierra en su conjunto está en equilibrio térmico existen diferencias locales del albedo. Por ejemplo, suelos descubiertos de vegetación tienen mayor albedo que los cubiertos. Los sistemas con menos albedo acumulan más calor con lo que suavizan las fluctuaciones de las temperaturas, por ejemplo, en mares y océanos. No obstante, un incremento del albedo, ligado a la presencia de numerosas nubes, de polvo en suspensión o de hielo y nieve, llevaría a un enfriamiento progresivo de la atmósfera.
La radiación incidente absorbida por el suelo provoca su calentamiento y en consecuencia la emisión de radiación (radiación infrarroja), la cual es absorbida por algunos gases atmosféricos (entre otros, CO2 y vapor de agua), provocando su calentamiento, que es conocido con el nombre de efecto invernadero. La radiación infrarroja emitida por la superficie del planeta que alcanza las nubes es reflejada en parte hacia abajo (radiación atmosférica), incrementándose así el efecto invernadero .
Cuando existen cielos despejados y con bajos niveles de humedad gran parte de la radiación terrestre escapa al exterior, produciéndose por las noches una importante bajada de las temperaturas, como ocurre, por ejemplo, en los desiertos .
El balance global entre la energía recibida y la energía radiada al exterior ha permanecido equilibrado a lo largo de la historia de la Tierra, con algunas desviaciones transitorias que se han traducido en cambios climáticos (glaciaciones).
