Promieniowanie słoneczne jest strumieniem energii, jakie Słońce emituje równomiernie we wszystkich kierunkach.

Do zewnętrznych warstw atmosfery ziemskiej dociera strumień o mocy 1,36 kW/m2 (tzw. stała słoneczna). Przy przechodzeniu przez atmosferę promieniowanie słoneczne ulega osłabieniu wskutek odbicia, rozproszenia i pochłonięcia przez pyły i cząsteczki gazów.

Promieniowanie słoneczne dzieli się wskutek tego na dwie składowe:

• promieniowanie bezpośrednie - część promieniowania, któremu udaje się  przedrzeć przez atmosferę

• promieniowanie rozproszone - część promieniowania słonecznego, które uległo odbiciu względnie pochłonięciu przez pyły i cząsteczki gazów i dociera do powierzchni ziemi bezkierunkowo

Suma promieniowania bezpośredniego i rozproszonego, tzw. promieniowanie globalne, wynosi w optymalnych warunkach (bezchmurne czyste niebo, w południe) maksymalnie 1,0 kW/m², przeciętna roczna wynosi dla Polski ok. 1000 kWh/m², co odpowiada zawartości energii w ok. 100 l oleju opałowego lub w 100 m³ gazu ziemnego. Zależnie od typu kolektorów można przemienić w ciepło do ok. 75% promieniowania globalnego.