Päikesekiirgus muundub atmosfääris: - osa kiirgusest hajub molekulidel ning tahketel ja vedelatel aerosoolidel; - osa kiirgusest neeldub.

Olulisemad gaasid, mis neelavad päikesekiirgust, on veeaur (H₂O), osoon (O₃), süsihappegaas (CO₂₎, hapnik (O₂), aga samuti mõned teised gaasid - lämmastikdioksiid (N₂O), metaan (CH₄).

Neeldumise tulemusena muundub päikeseenergia teisteks energialiikideks: enamuses soojusenergiaks aga samuti elektrienergiaks (kõrgemates atmosfäärikihtides). Neeldumine on selektiivse (lainepikkusest sõltuva) iseloomuga. 

Atmosfääri läbimisel toimub oluline päikesekiirguse spektraalse koostise muutumine. See on seotud kiirguse neelamisega atmosfääri koostises olevate gaaside poolt. Päikesekiirguse spektraalse koostise muutumisest annab ülevaate järgmine joonis.