Aquest diagrama és una representació simplificada, esquemàtica dels fluxos d'energia entre l'espai, l'atmosfera, i la superfície de la Terra, i mostra com es combinen aquests fluxos per atrapar el calor a prop de la superfície per crear l'efecte hivernacle. Els intercanvis d'energia s'expressen en watts per metre quadrat (W/m²) i s'han obtingut de Kiehl & Trenberth (1997).

El sol és el responsable de virtualment tota l'energia que arriba a la superfície de la Terra. La llum solar rebuda en la part superior de l'atmosfera en proporciona 1366 W/m²; tanmateix, els efectes geomètrics i les superfícies reflexives limiten la llum que s'absorbeix en una localització típica a una mitjana anual de ~235 W/m². Si aquesta fosi la calor total rebuda a la superfície, llavors, negligint canvis en l'albedo, s'esperaria que la superfície de la Terra tingués una temperatura mitjana de -18 °C (Lashof 1989). En canvi, l'atmosfera de la Terra recicla el calor que ve de la superfície i reparteix uns 324 W/m² addicionals, el que ocasiona una temperatura superficial mitjana al voltant de +14 °C.[1]

De la calor emesa per la superfície captada per l'atmosfera, més d'un 75% es pot atribuir a l'acció dels gasos hivernacle que absorbeixen la radiació tèrmica emesa per la superfície de la Terra. L'atmosfera a canvi transfereix l'energia que rep tant a l'espai (Un 38%) com de tornada cap a la superfície de la Terra (Un 62%), on la quantitat transferida en cada direcció depen de l'estructura tèrmica i de densitat de l'atmosfera.

Aquest procés pel qual l'energia és reciclada en l'atmosfera per escalfar la superfície de la Terra es coneix com l'efecte hivernacle i és un element essencial del clima de la Terra. Sota condicions estables, la quantitat total d'energia que introdueix el sistema de la radiació solar s'equilibra exactament amb la quantitat que es radia a l'espai, això permet a la Terra mantenir una temperatura mitjana constant en el temps. Tanmateix, els mesures recents indiquen que la Terra està absorbint actualment 0.85 ± 0.15 W/m² més que del que emet a l'espai (Al de et Hansen. 2005). Es considera que aquest augment, associat amb l'escalfament global, ha estat provocat per l'augment recent en les concentracions de gasos hivernacle.

• Kiehl, J. T. and Trenberth, K. E. (1997). "Earth's Annual Global Mean Energy Budget". Bulletin of the American Meteorological Association 78: 197-208.
• Daniel A. Lashof (1989). "The dynamic greenhouse: Feedback processes that may influence future concentrations of atmospheric trace gases and climatic change". Climatic Change 14 (3): 213-242.
• James Hansen, Larissa Nazarenko, Reto Ruedy, Makiko Sato, Josh Willis, Anthony Del Genio, Dorothy Koch, Andrew Lacis, Ken Lo, Surabi Menon, Tica Novakov, Judith Perlwitz, Gary Russell, Gavin A. Schmidt, Nicholas Tausnev (2005). "Earth's Energy Imbalance: Confirmation and Implications". Science 308 (5727): 1431-1435.