Tüm toprak ısısı; güneş ve gökyüzünden radyasyon yoluyla toprağın derinliklerinden kondaksiyon yolu ile ve yeryüzünde meydana gelen kimyasal ve biyolojik süreçler sonunda ortaya çıkan enerji olmak üzere üç kaynaktan gelmektedir. Toprak sıcaklığının esas kaynağı atmosferi geçerek yeryüzüne ulaşan güneş ışınları özellikle dalga boyu 2m'den küçük olan kısa radyasyon enerjisi (radvant enerji)'dir.

Arz tabakalarının çeşitli derinliklerinden yeryüzüne doğru bir ısı akımı söz konusu ise de bu az olduğu için toprağın ısınması üzerinde etkisi de önemsizdir. Topraktaki organik maddenin ayrışmasından meydana gelen ısınında toprak sıcaklığının da etkisi önemli değildir.

Atmosferden geçen güneş ışınlarının hepsinde değişmeler olmakta (mor ötesi ışın görülebilir ışın, kızıl ötesi ışınlar) fakat bunlardan en fazla etkilenen kızıl ötesi ışınlardır.

Yeryüzüne ulaşan güneş radyasyonun yoğunluğunda ve radyant enerjinin miktarında yalnızca atmosferdeki değişikliklere bağlı değişmeler olmamakta coğrafi bölge ve zamanında etkisi bulunmaktadır. Genel olarak kısaldıkça yeryüzüne ulaşan radyasyonun yoğunluğu artmaktadır. Bunun sonucunda yeryüzüne ulaşan güneş radyasyonu ekvator kuşağında ortalama yoğunluğu ile başka bir enlemdeki ortalama yoğunluklar birbirinden farklı olmaktadır. Ve ekvator kuşağından uzaklaştıkça ortalama radyasyon yoğunluğu ve buna bağlı olarak ta radyant enerji miktarı azalmaktadır. Zamanın güneş radyasyonunun yoğunluğuna etkisi güneş radyasyonunun yeryüzündeki çeşitli bölgelere geliş açısı ile ilgilidir. Yaz mevsiminde güneş radyasyonu yüzeye daha dik bir konumda gelmekte kış mevsiminde ise yatıklaşmaktadır.Güneş ışınları atmosfere sabit bir yoğunluk dalga uzunluğunda ulaşmaktadır. Fakat atmosfer tabakasından geçerken yoğunluklarında azalmalar ve dalga uzunluklarında bazı değişmeler olmaktadır. Atmosferdeki toz ve nem yeryüzüne ulaşan bu radyan enerjinin miktarında azalmalara neden olmaktadır. Atmosferdeki toz ve nemden başka bulutlarda yeryüzüne ulaşan radyant enerjinin azalmasına yol açmaktadır. Bu azalma diğerlerinden daha fazladır.