由大气层发射出来的或经由大气层传播出来的红外辐射。大气辐射对于大气层中温度的垂直分布和地球—大气系统的热量平衡方面起着非常重要的作用。水蒸汽以及空气中含量很少的二氧化碳吸收从地面辐射出来的一定波长的红外辐射，而其余部分的地面辐射经由大气层进入宇宙空间。被大气层吸收的这部分能量又被发射出来，一部分向上，一部分向下，它们在经过大气层时，又被反复吸收和再发射。向下发射的那部分能量使得地球表面比没有这种作用存在时要温暖得多。这种作用被称之为温室效应。向上辐射出去的那部分能量为地球热量平衡方程中的支出部分。