Energija  sončnega sevanja, ki se na Zemljino površje prenaša preko elektromagnetnega sevanja,   je  edini način prenosa energije na  Zemljino površje. Gostota energijskega toka na vrhu atmosfere je v  povprečju 1367 W/m 2 , kar imenujemo solarna konstanta. Na poti sevanja proti Zemljinemu  površju  se  del  sončnega  sevanja  absorbira,  del  se  odbije  nazaj  v  vesolje,  del  pa  prepusti  kot  direktno  ali  razpršeno  (difuzno)  sevanje.  Direktno  sevanje  je  za  nekaj  razredov  intenzivnejše  od  difuznega  v  jasnem vremenu, medtem ko je v oblačnem  vremenu pomembnejše difuzno sevanje. Zaradi izgub sevanja na poti do površja na Zemljino površje pade povprečno 1000 W/m 2 .

Na  Zemljino  površino  dospe  v  glavnem  le  sevanje  kratkih  valovnih  dolţin  (sevanje  z  valovno  dolţino  pod  3  mikrometre).  Največji  del  energije  sončnega  sevanja,  ki  pade  na  vrh  zemeljske  atmosfere,  je  v  pasu  vidnega  (400–750  nm)  in  infrardečega  (750–24.000  nm)  spektra.  Pribliţno    7  %  celotne  energije  prispeva  ultravijolični  del  spektra  (200–400  nm),  preostalega  sevanja  pa  je  manj kot 1 % celotne energije. Pri prehodu skozi atmosfero se spekter sončnega sevanja spremeni,  absorbira se večino UV sevanja in del infrardečega.

Osončenost  lahko  podamo  z  energijo  globalnega  sevanja  ali  s  trajanjem  sončevega  obsevanja.  Globalno sončno sevanje predstavlja trenutno sevanje sonca, ki ga sprejme opazovana ploskev in  vsebuje direktno, difuzno, odbito in obsončno sevanje. Gostoto energijskega toka izraţamo v enotah  W/m 2 .

Energijo  sončnega  sevanja  merimo  z  radiometri,  ki  merijo  razliko  temperatur  med  obsevanimi črnimi in belimi telesi in izračunajo prejeti energijski tok. Za  izračun  osončenosti  in  pregled  lokacije  za  izkoriščanje  sončne  energije  je  najpomembnejši  podatek trajanje in gostota sončnega sevanja na izbrani lokaciji. Sončno obsevanje v jasnem dnevu  ustreza moči 1 kW/m 2 ob predpostavki, da obsevana površina leţi pravokotno glede na valovanje  sončne svetlobe. Vendar obsevanje niha od povprečja 1 kW/m 2 v severnoevropskih drţavah do 2,5 kW/m 2 v subtropskih drţavah. V Sloveniji je povprečno obsevanje pribliţno 1,1  kW/m 2 (Kajfeţ  – Bogataj  s  sod.,  1999).  Količina  prejete  energije  na  enoto  površine  je  v  veliki  meri  odvisna  od  vpadnega kota sončnih ţarkov (največ energije prejme ploskev, ki je pravokotno postavljena glede  na valovanje sončne svetlobe).

Vpadni kot sončnih  ţarkov je odvisen od poloţaja Zemlje glede na  Sonce,  geografske lege  določene lokacije ter ekspozicije površja (Šrot,  2007).  Zemlja pri svojem  gibanju  okoli  Sonca  zariše  linijo  elipse.  Ravnina  našega  planeta  (ravnina,  ki  gre  skozi  točki  severnega in juţnega tečaja) je nagnjena za pribliţno 23,5°. Zaradi tega kota variira višina Sonca na  horizontu  tekom  leta.  Pot  Sonca  pa  opišemo  z  diagramom  sončne  poti  oziroma  z  opisom  medsebojne lege Zemlje in Sonca, pri čemer upoštevamo deklinacijo, višino in azimut Sonca.

Glede  na  Zemljino  deklinacijo  in  njeno  gibanje  na  poti  okoli  Sonca  je  količina  sprejemanja  sončnega  sevanja  (energije)  odvisna  od  našega  poloţaja  na  zemeljskem  površju.  Ob  istem  času  namreč  vpada  sončno  sevanje  na  različnih  točkah  našega  planeta  pod  različnim  kotom.  Karakteristični  datumi,  ki  predstavljajo  lego  Zemlje  glede  na  Sonce,  so  jesenski  in  pomladni  ekvinocij  (21.9.  in  21.3.)  ter  poletni  in  zimski  solsticij  (21.6.  in  21.12.).  Ob  ekvinociju  je  lega  Zemlje  glede na Sonce takšna, da sončni ţarki padajo na ekvator pravokotno, ob solsticijih pa se to  zgodi na povratnikih. Takrat, ko je na severnem povratniku vpadni kot 90°  (poletni solsticij),  je na  geografski širini 46°  SGŠ  (Slovenija)  vpadni kot ţarkov le 67,5°, kar je maksimalni vpadni kot na  tej  širini.  Ob  zimskem  solsticiju  je  na  tej  geografski  širini  vpadni  kot  ţarkov  le  21,5 °.  Z  letnim  časom in geografsko  širino je na neki poziciji na Zemlji določen maksimalen moţen čas sončnega  obsevanja,  ki  je  realno  skrajšan  zaradi  oblačnih  dni  in  zaradi  ovir  v  okolici.  Ob  predpostavki  jasnega dneva in brez ovir v okolici velja, da sončno sevanje na 46° SGŠ traja okoli 12 ur v poletnih  mesecih in le 6 ur v zimskih mesecih (Šrot, 2007).

Poleg  ţe  omenjenih  dejavnikov  vplivajo  na  količino  prejete  sončne  energije  tudi  ekspozicija  in  relief površja. Severne lege na severni polobli prejmejo mnogo manj energije kot juţne, medtem ko  se  količina  prejete  energije  glede  na  usmerjenost  lege  proti  vzhodu  ali  zahodu  ne  razlikuje.  Na  količino  prejete  energije  poleg  ekspozicije  vpliva  tudi  naklon  površine  tal,  saj  je  pri  nagnjenih  terenih vpadni kot sončnih ţarkov drugačen kot na vodoravnih površinah.

Če je vpadni kot sončnihţarkov  na  horizontalno  površino  60°  in  če  je  površje  nagnjeno  za  30°,  bo  dejanski  vpadni  kot  sončnih ţarkov 90°  in ta površina bo prejela bistveno več energije kot vodoravna. Relief površine  vpliva na količino prejete energije določene točke na Zemljinem površju preko vpliva senčenja, saj  višji deli površja lahko osenčijo niţje predele.

Na  intenzivnost  sončnega  obsevanja  vpliva  tudi  podnebje  in  le  dobro  poznavanje  le-tega  na  posamezni  lokaciji  lahko  pripelje  do  smotrnega  načrtovanja  izrabe  sončne  in  vetrne  energije.  Pri  izrabi sončne energije nas v zvezi z vremenom  zanima predvsem število jasnih dni v določenem  časovnem obdobju (običajno 1 leta) in število dni brez megle.