Za razliko od snovnih tokov je za energijske tokove značilno, da prestopajo meje našega planeta. Vstopajoči energijski tok, ki prihaja na planet v obliki elektromagnetnega valovanja, prehaja ozračje in dostopa do površine Zemlje. Del sevanja se odbije na površini, del pa se spremeni v toploto. Zato je na zemlji temperatura bistveno višja kot v okolici, kjer je temperatura praktično 0 K (1,5 K) oziroma absolutna ničla.
Zemlja sprejema elektromagnetno valovanje fotosfere. Del tega sevanja se odbije na elementih v ozračju (trdni delci, oblaki), del na površju, preostali del se spremeni v toploto in druge oblike energij. Elektromagnetno valovanje je prenos energije v prostoru s periodičnim spreminjanjem električnega in magnetnega polja. Vir elektromagnetnega valovanja je sonce. Nastanek elektromagnetnega valovanja je posledica reakcij, ki se dogajajo v jedru sonca, kjer vlada po ocenah temperatura nekaj milijonov stopinj kelvina. Ta energija se bodisi kot elektromagnetno valovanje bodisi kot toplota širi preko različnih sfer v soncu do ovojnice. Območje imenujemo fotosfera in ima značilno temperaturo 5 do 6000° K.
Energija lahko nastane tudi iz mase snovi. Če se masa snovi zmanjša, se lahko zmanjšanje mase spremeni v energijo, kar se dogaja v jedru atomov, kjer poteka jedrska reakcija − reakcija zlitja jeder, ko se zaradi visoke temperature in tlakov atomi vodika združujejo v atome helija. Pri tem nastanejo prosti elektroni in elektromagnetno valovanje.
Del kratkovalovnega sevanja, ki ga oddaja sonce, zaznamo z očmi in ga imenujemo svetloba. Če bi izmerili maso atomov helija, ki nastajajo, in maso atomov vodika, ki vstopajo v to reakcijo, bi ugotovili, da je masa manjša za razliko, ki se pretvori v energijo. Danes je (če se omejimo na naše osončje) to edina trajna reakcija tega tipa, ki jo poznamo, v jedru sonca.
Del sončnega sevanja se absorbira oziroma zadrži v ozračju zaradi ozonske plasti in vsebnosti vodne pare v ozračju, katere količina je odvisna od tega, v kakšni meri je nebo prekrito z oblaki. V rastlinah se sončna energija porabi za proces fotosinteze, če analiziramo sončno sevanje, ugotavimo, da spejema sončnica zgolj sevanje v smeri normale.
Od vpadnega kota sončnega sevanja je odvisna tudi dolžina dneva. Npr. na ekvatorju trajata dan in noč stalno 12 ur. Letno spreminjanje sončnega sevanja je odvisno od zemljepisne širine. Na severnem tečaju je npr. nekaj časa sevanje enako 0, ker je vpadni kot sevanja večji od 90 stopinj. Sončno sevanje ne pride v celoti skozi ozračje in se na površini oziroma tik ob površini zemlje spremeni v različne oblike.
V povprečju prispe do površine Zemlje nekoliko več kot 2/3 sončnega sevanja. Približno pol te vrednosti se spremeni v toploto, približno ¼ se porabi za delovanje vodnega kroga (izhlapevanje), 0,2 % energije se spremeni v kinetično energijo ozračja ali energijo velikih vodnih rezervoarjev, približno 1/10 odstotkov pa porabijo rastline pri procesu fotosinteze.
Del sončnega sevanja, ki dospe do Zemlje, se v zelo tankem sloju ozračja ali pa na površini odbije v nespremenjeni obliki v vesolje. V povprečju 30 %.
Vstopni tok sevanja na robu ozračja je približno 1300 W/m2. Na površju kjer je sevanje med 1000 in 0 W/m2 se odbije sevanje nazaj v vesolje (pri 1000 W/m2 se odbije cca. 500 W/m2). Npr. gozd ima majhno odbojnost, puščava pa veliko.
Toplotni tok, ki ga površje oziroma območje kjer bivamo sprejme, je poleg sončnega sevanja dopolnjen tudi z geotermalnim tokom, ki je posledica prehoda toplote iz relativno vročega jedra Zemlje (preko plašča skorje na površje in kasneje v vesolje). Dolgo časa so menili, da gre pravzaprav za zaostalo toploto, ki je ohranjena v jedru od časa, ko je naš sistem nastal (cca. 4 milijarde let), vendar so kasneje ugotovili, da bi se jedro že zdavnaj ohladilo, ker je toplotna izolacija glede na to, da ima vesolje praktično absolutno ničlo, preslaba.
Ugotovili so, da v jedru poteka razpad težkih radioaktivnih elementov (kemijskih elementov), ki naravno razpadajo na različne elemente, med drugim tudi alfa delce, za katere je značilna velika kinetična energija, ki se pretvarja v toploto – reakcija je zelo podobna reakciji v jedrski elektrarni, le da je v tem primeru več elementov.