Na zemský povrch sa dostáva iba 48 % energie slnečného žiarenia, dopadajúceho na vonkajšiu hranicu atmosféry. Naproti tomu však atmosféra chráni zem pred stratou tepla (tzv. sklenníkový efekt). Nerovnomerné ohrievanie atmosféry nad súšami a oceánmi v rôznych zemepisných šírkach zapríčiňuje nerovnomerné rozloženie tlaku vzduchu, čo vyvoláva pohyb vzduchu – všeobecnú cirkuláciu ovzdušia. Jej hlavnou zložkov je pohyb a výmena vzduchových hmôt medzi kontinentmi a oceánmi a jednotlivými časťami pevniny v horizontálnom i vertikálnom smere. Zemská rotácia a trenie zapríčiňujú vychýlenia vzduchových hmôt: severne od rovníka napravo, južne od rovníka sa hmoty vychyľujú naľavo. Okrem tejto všeobecnej tendencie je systém cirkulácie vzduchových hmôt veľmi zložitý. Niektoré z nich sú relatívne stále, iné sa ustavične menia v priestore i v čase. Pasáty,
ktoré vanú zo subtrobpických anticyklón k rovníkovej cyklóne, sú pomerne stále, ich poloha sa v priebehu roka mení nepatrne. Nad pasátmi prúdia vo voľnom ovzduší antipasáty. Medzi oceánom a pevninou vznikajú pomerne stále monzúny majúce sezónny charakter. V lete prúdia od oceánu k pevnine, v zime z pevniny na oceán. V miernych zemepisných šírkach prevládajú vzdušné prúdenia zo západu na východ. K nim patria cyklóny a anticyklóny rozprestierajúce sa na stách až tisícoch kilometroch. Vývoj počasia na väčšom území ovplyvňujú relatívne stále útvary tlakovej níže, respektíve výše, napríklad islandská cyklóna a azorská anticyklóna. V nižších vrstvách
atmosféry jestvujú okrem toho početné miestne cirkulácie, ktoré sú výsledkom nerovnakého ohrievania zemského povrchu a oceánu. Dlhodobý režim počasia, podmienený energetickou bilanciou, atmosferickou cirkuláciou a charakterom zemského povrchu, ako aj ľudskými zásahmi sa prejavuje v podnebí. Ubúdanie intenzity slnečného žiarenia smerom od rovníka k pólom je základom zonálnej diferenciácie atmosféry, hydrosféry, biosféry a čiastočne aj litosféry. Zonálnosť geosfér sa prejavuje najmä v podnebných pásmach. Azonálnym faktorom podrobnejšieho členenia geosfér sú vplyvy mora alebo ich absencia (oceánita, kontinentalita podnebia), reliéf (vysoké pohoria, rozľahlé nížiny), rastlinná pokrývka. Skleníkový efekt

Z dlhodobého hľadiska musí Zem vyžarovať do vesmíru rovnakémnožstvo energie, aké prijala zo Slnka. Slnečná energia dopadá na Zem vo forme krátkovlnového žiarenia. Časť tohto žiarenia je atmosférou a povrchom Zeme odrazená späť do vesmíru, avšak vačšia časť žiarenia atmosférou prechádza a je pohltená zemským povrchom.