Atmosfersko zračenje je zračenje koje prolazi kroz Zemljinu atmosferu i može cirkulirati unutar nje. Ne dolazi sva sunčeva energija zapravo do površine Zemlje, a ona koja dospijeva mogla bi se promijeniti u ponašanju kretanjem kroz atmosferu. Istraživači proučavaju atmosfersko zračenje kako bi saznali više o trenutnim i povijesnim uvjetima, klimatskim promjenama i drugim temama. Brojne vlade imaju istraživačke programe posvećene ovoj temi.
Sunce emitira energiju u nizu traka u cijelom spektru, ali samo ograničeni pojasevi mogu prodrijeti cijelim putem kroz atmosferu. Ovo je korisno za život na Zemlji, jer stvari kao što su X-zrake i gama-zrake mogu biti vrlo opasne i ubile bi žive organizme. Istraživači koji se zanimaju za atmosfersko zračenje gledaju kroz koje vrste energije prolazi i zašto. Njihovo istraživanje može pomoći znanstvenicima razumjeti kako je Zemlja mogla povijesno izgledati i kakvi su uvjeti pridonijeli promjenama u prirodi života na Zemlji.
Kako energija prolazi kroz atmosferu, može se promijeniti u ponašanju i može stupiti u interakciju s zračenjem i česticama sa Zemlje. Erupcija vulkana, na primjer, može promijeniti razinu atmosferskog zračenja ubacivanjem velikog volumena sićušnih čestica u atmosferu. Čak i kada nisu vidljivi golim okom u obliku tamne perjanice ili mrlje, mogu blokirati neke oblike sunčevog zračenja. To može dovesti do situacija kao što su pad temperature, jer toplinsko zračenje ne može proći s istim stupnjem učinkovitosti, pa bi usjevi mogli propasti zbog pada raspoložive energije.
Istraživači imaju razne alate koje mogu koristiti za mjerenje atmosferskog zračenja i za promatranje sunčeve energije dok prolazi kroz atmosferu. To im omogućuje da vide kako je energija blokirana i da proučavaju razlike u razinama energije. Mogu izraditi karte Zemljine površine s bilješkama o različitim razinama zračenja i zašto se pojavljuju. Rupe u ozonskom omotaču, na primjer, propuštaju više energije i mogu predstavljati rizik za žive organizme koji se nalaze ispod svake rupe.
Razumijevanje atmosferskog zračenja također je važno za proučavanje vizualnih pojava, kao što je ponašanje svjetla na Zemlji, pa čak i boja neba po vedrim danima. Postoje mnoga područja potencijalnog interesa u ovom području, kao što su vremenski sustavi i povijest klimatskih promjena. Istraživači u ovom području obično imaju diplomske studije, a neki bi mogli nastaviti napredni poslijediplomski rad.