[[Archivo:Irradiancia solar.jpg|500px|right|thumb|<small><center>'''Irradiancia espectral del Sol en el planeta Tierra.'''</center></small>]]
El origen de la radiación electromagnética proveniente del Sol es la reacción de fusión nuclear que se produce constantemente en su interior. En ella dos núcleos de hidrógeno (protones) se combinan para formar un núcleo de helio, liberando energía en el proceso —el mismo que en la llamada "bomba de hidrógeno"—. El hidrógeno constituye el 74,9% de la masa del Sol, y el helio el 23,8% (en leve pero constante incremento) y sólo el 1,3% restante corresponde a otros elementos químicos.
Después de abandonar la superficie del Sol su radiación se expande de modo casi homogéneo y constante en el tiempo a través del espacio circundante, salvo por la cíclica influencia de las manchas solares (ciclos de 11 años). La potencia de radiación solar se distribuye así sobre la superficie de una esfera cuyo radio aumenta constantemente con la velocidad de la luz, disminuyendo su valor por unidad de área como la inversa del cuadrado de ese radio. Cuando este frente de onda esférico llega a la atmósfera de la Tierra (donde dicho radio toma el valor de la distancia de la Tierra al Sol, unos 150 millones de kilómetros), la potencia por unidad de área del espectro total de la radiación (irradiancia solar fuera de la atmósfera) es de aproximadamente 1.367 W/m² (véase Vuerich y otros).
[[Archivo:Irradiancia solar.jpg|500px|right|thumb|<small><center>'''Irradiancia espectral del Sol en el planeta Tierra.'''</center></small>]]
La radiación solar es reflejada, absorbida o dispersada por la atmósfera terrestre debido a la acción de átomos, moléculas, iones, gases disueltos y partículas en suspensión (gotas de agua, polvo, cenizas de volcanes...). Moléculas como las de oxígeno (O<sub>2</sub>), agua (H<sub>2</sub>0), anhidrido carbónico (CO<sub>2</sub>) y ozono (O<sub>3</sub>) tienen un fuerte impacto porque absorben radiación solar en amplios rangos (llamados bandas de absorción) de longitud de onda, como se ve en la figura adjunta. Asimismo, en las aplicaciones de la irradiancia solar hay que tener en cuenta los rangos de longitudes de onda involucradas, que pueden ser muy diferentes en cada caso. El resultado es que la irradiancia solar directa sobre la superficie terrestre, en un día claro cuando el Sol está en el zenith, se reduce a unos 1.050 W/m².