On appelle P la quantité d'énergie solaire reçue par une planète chaque seconde (Elle s'exprime en W.m-2). P diminue avec la distance entre le Soleil et la planète notée a. avec
• R : rayon de la planète en mètre
• a : distance en U.A (unité astronomique)
• constante solaire F, la quantité d'énergie reçue chaque seconde par un disque de 1 m² placé, hors atmosphère, perpendiculairement à la direction des rayons solaires à la distance de 1 U.A (unité astronomique) du Soleil. Elle vaut 1368 W.m-2

En réalité, une partie de la puissance rayonnée reçue est réfléchie par la surface. La fraction de la puissance réfléchie dépend de la nature de la surface ; ainsi une surface noire ne réfléchit rien alors qu'une surface blanche réfléchit tout. On définit l’albédo (A) comme le rapport entre l’énergie réfléchie et incidente. Plus l’albédo est grand, plus l’énergie réfléchie par la planète est grand.
La puissance rayonnée absorbée par la planète et donc capable de la réchauffer correspond donc à avec • R : rayon de la planète en mètre
• a : distance en U.A
• F : constante solaire
• A : albedo

Du fait de cette énergie reçue, elle se réchauffe et réémet donc de l’énergie dans toutes les directions de l’espace.
L’énergie réémise à chaque seconde par la planète est donnée par la formule. avec
• R : rayon de la planète en mètre
• avec TP la température absolue de surface de la planète (en K)
• et la constante de Stefan-Boltzmann ( =5,67.10-8 W.m-2.K-4 ).

Puisque la température de la planète n’augmente pas, la planète réémet autant d’énergie qu’elle en reçoit. On peut donc écrire que .
Et on en déduit que la température calculée d’une planète en fonction de l’énergie solaire reçue s’exprime sous la forme avec
• a : distance en U.A
• A : albedo
La température est exprimée en degré kelvin.