Zemlja prima energiju od Sunca, uglavnom u obliku svjetlosti, od kojih se dio apsorbira i zagrijava planet, uzrokujući da zrači energiju u obliku topline ili infracrvenog zračenja, što rezultira ravnotežom između dolazne i odlazeće energije. Različiti čimbenici utječu na količinu apsorbirane sunčeve svjetlosti i brzinu kojom Zemlja zrači energiju. Kada ovi čimbenici ostanu konstantni tijekom nekog razdoblja, može se očekivati da će se tokovi energije uspostaviti u ravnoteži na određenoj prosječnoj godišnjoj temperaturi, s istom količinom energije koja izlazi kao i ulazi. Ako se bilo koji od ovih čimbenika promijeni, to bi moglo rezultirati neusklađenost između ulazne i odlazeće energije, što dovodi do ukupnog povećanja ili smanjenja globalnih prosječnih temperatura. Opća definicija radijacijske sile je stupanj promjene, pozitivne ili negativne, ove ravnoteže, a obično se izražava u vatima po kvadratnom metru (W/m2).
U kontekstu klimatskih promjena, konkretnija definicija radijacijskog djelovanja — s kojom se složio Međuvladin panel za klimatske promjene (IPCC) — je stupanj do kojeg čimbenik mijenja energetsku ravnotežu u troposferi, najnižoj razini atmosfere, gdje se odvija gotovo sve naše vrijeme. Prema IPCC-u, koristeći 1750. kao osnovni datum reprezentativan za predindustrijsko doba, ukupna vrijednost radijacijske sile procijenjena je na +1.6 W/m2 od 2007. Čimbenici koji utječu na energetsku ravnotežu mogu biti prirodni ili umjetni. Prirodni čimbenici uključuju varijacije u izlaznoj energiji Sunca i prašinu u atmosferi koju stvaraju vulkanske erupcije. Međutim, najviše zabrinjavaju čimbenici koje je stvorio čovjek: postoji široko rasprostranjeno slaganje da ljudske aktivnosti pridonose pozitivnom zračenju, što dovodi do ukupnog globalnog povećanja temperatura.
Spaljivanje fosilnih goriva od industrijske revolucije povećalo je količine određenih plinova, ponajprije ugljičnog dioksida (CO2) i aerosola, poput dima i čestica čađe, u atmosferi. Učinci CO2 su dobro poznati. U suštini je proziran za sunčevu svjetlost, ali apsorbira infracrveno, tako da, iako dopušta sunčevu energiju, ometa vanjsko zračenje topline, što rezultira pozitivnim zračenjem. Procjenjuje se da su razine atmosferskog CO2 porasle s oko 270 dijelova na milijun (ppm) u predindustrijskim vremenima na gotovo 390 ppm u 2010.
Radijacijsko djelovanje aerosola je teže kvantificirati, budući da se različiti aerosoli razlikuju po svojoj transparentnosti, refleksivnosti i apsorpciji s obzirom na svjetlost i toplinu. Općenito je pravilo da će čestice čađe i dima apsorbirati toplinu i doprinijeti pozitivnom zračenju, dok reflektirajući aerosoli poput sulfata, koji nastaju izgaranjem goriva koja sadrže sumpor, mogu imati negativan učinak. Procjene učinaka aerosola komplicirane su činjenicom da bi također mogle smanjiti količinu sunčeve svjetlosti koja dopire do površine.