Суммарная радиация поступает на поверхность Земли. Часть ее отражается, часть теряется путем эффективного излучения. Какое-то количества тепла остается у поверхности Земли. Это остаточное тепло называют радиационным балансом (остаточной радиацией).
Радиационный баланс — это разность между приходом и расходом. Приходную часть радиационного баланса составляет суммарная радиация, расходную - альбедо поверхности и ее эффективное излучение. Если приход больше расхода, радиационный баланс положителен, если приход меньше расхода - отрицателен. Ночью на всех широтах радиационный баланс отрицателен, днем до полудня положителен. Радиационный баланс возрастает от полярных широт к экватору и зависит от суммарной радиации, альбедо и эффективного излучения.
Тепловой баланс - показывает, на что расходуется тепло радиационного баланса. Тепловой баланс в среднем многолетнем равен нулю. Тропические пустыни все тепло радиационного баланса тратят на нагревание, поэтому там более высокие температуры. Над океанами тепло радиационного баланса тратится на испарение, поэтому воздух нагревается меньше.
На основании различий в освещённости солнечными лучами и в температуре воздуха земная поверхность разделена на 7 тепловых поясов: жаркий, два умеренных, два холодных и два пояса мороза. Условными границами тепловых поясов являются изотермы +20 °С, +10 °С и 0 °С.