As temperaturas da Terra dependen da enerxía solar e esta non chega de forma homexénea a todo o planeta; a distribución de enerxía depende do ángulo co que a luz chega ó chan, é dicir, da latitude da rexión que se estea a analizar; deste xeito, canto máis lonxe do Ecuador se estea, os raios deberán atravesar unha rexión ou espesor máis amplo da atmósfera para chegaren á superficie coma consecuencia da curvatura do noso planeta. Hai que ter ademáis en conta que da enerxía solar interceptada pola atmósfera, unha pequena parte é absorbida en primeiro lugar pola propia atmósfera, en especial por certos gases coma o ozono e o vapor de auga; outra parte da enerxía é reflexada ó espacio pola atmósfera e as súas nubes así como pola superficie terrestre e finalmente, outra é absorbida pola propia superficie terrestre. A temperatura do aire cercano á superficie terrestre depende da temperatura das terras sobre as que se atopa; así, distintos chans e plantas absorben diferentes grados de enerxía solar.

A temperatura atmosférica é a medida da calor no aire; o grado Celsius e o termómetro de mercurio son a únidade e instrumento de medida respectivamente máis comúns;a temperatura de cero grados Celsius correspóndese coa temperatura á que o xeo se funde (punto de fusión) mentres ca de 100 º C correspóndese coa temperatura á que a auga ferve (punto de ebullición); sen embargo, a unidade de temperatura do Sistema Internacional de Unidades é o Kelvin, que para fins prácticos é simplemente a escala Celsius á que se lle engade 273 grados.

Con frecuencia, a temperatura diminúe cando subimos a unha montaña, aínda que ás veces, ó chegar a certo nivel, en lugar de diminuir, aumenta; esas rexións onde o aire aumenta a súa temperatura coa altura denomínanse capas de inversión.