Um die Globalstrahlung zu messen werden die so genannten Pyranometer verwendet, bei denen es sich um einen Sensor handelt, der die Strahlungsflussdichte der Sonne in Watt pro Quadratmeter misst. Die Globalstrahlung ist die Summe aus der direkten Sonnenstrahlung und der diffusen Himmelsstrahlung auf eine horizontale Fläche.
Die Strahlung wird durch die Erdatmosphäre verringert. Dies geschieht zum Beispiel durch Reflexion, Streuung oder Absorption. Auf dem Breitengrad wo sich Deutschland befindet verringert sich die Bestrahlungsstärke im Sommer bei klarem Himmel, und um die Mittagszeit zum Beispiel auf ca. 1000 W/m². Auf andere Energiegehalte bezogen würde diese Summe in etwa 100 m³ Gas, bzw. 100 Litern Heizöl entsprechen. Insgesamt gehen 53% der Solarleistung auf dem Weg bis zur Erdoberfläche verloren. Die restlichen 47% die bis zur Erdoberfläche durchdringen setzen sich dabei aus diffuser Himmelsstrahlung, und direkter Solarstrahlung zusammen. Die Summe der beiden Komponenten bezeichnet man als Globalstrahlung.
Unter der diffusen Himmelsstrahlung versteht man dabei in der Regel den Anteil, der durch die Streuung an Aerosolen und Molekülen von der Atmosphäre auf die Erdoberfläche trifft, und zwar aus allen Richtungen. Die direkte Solarstrahlung hingegen ist der Anteil der Strahlung der aus Richtung der Sonne als so genannte Parallelstrahlung einfällt.
Ein Punkt der die Nutzung der Sonnenstrahlung als Energiequelle eher unrentabel erscheinen lässt ist die Tatsache dass das Sonnenenergieangebot schwankt. Die Gründe liegen in den astronomischen Gesetzmäßigkeiten und den meteorologischen Bedingungen. Diese beiden Aspekte bestimmen ebenfalls den jahreszeitlichen Verlauf.
