Echilibrul dintre căldura care intră și iese dintr-o entitate este bugetul său de căldură. Acest termen poate fi folosit în multe contexte, dar adesea se referă în mod specific la Pământ, care primește căldură de la soare și pierde căldură într-o varietate de moduri pentru a menține echilibrul. Dacă Pământul ar pierde mai mult decât a câștigat, s-ar răci, iar dacă ar reține căldura, s-ar încălzi. Unii cercetători sunt interesați de bugetul de căldură al unor zone specifice ale Pământului, precum oceanele, deoarece joacă un rol important în climă.
O mare parte din căldura Pământului provine din insolație, radiația primită de la soare. O parte din aceasta sare înainte de a ajunge la suprafața planetei, unde este absorbită de aer, apă și sol. Pe parcursul anului, insolația care vine poate varia în funcție de regiune, deoarece Pământul se mișcă în spațiu. Există, de asemenea, surse secundare de căldură la lucru, cum ar fi procesele biologice și chimice de pe Pământ care generează căldură. Dezintegrarea radioactivă, de exemplu, produce căldură.
Căldura nu rămâne în loc atunci când lovește Pământul; dacă s-ar întâmpla, unele zone ale Pământului s-ar fi extrem de fierbinți, în timp ce altele ar fi destul de reci. Acesta circulă printr-o varietate de mecanisme. Oceanele, de exemplu, radiază căldura pe care o colectează, care încălzește aerul de deasupra lor. Masele de aer încălzit încep să se miște, aducând căldură cu ele. Circulația acestor mase de aer poate crea o varietate de condiții meteorologice care distribuie căldura și îi permit să radieze încet înapoi în spațiu.
Dezechilibrele de la o regiune la alta se egalizează în timp cu circulația căldurii prin atmosferă. Cercetătorii interesați de știința climei folosesc bugetul de căldură în calculele și proiecțiile lor pentru a afla mai multe despre modelele meteorologice actuale și pentru a prezice ce ar putea apărea în viitor. Pe măsură ce cercetătorii învață mai multe, uneori ei infirmă ipotezele anterioare sau descoperă noi informații despre originile climei Pământului. Bugetul de căldură al Pământului nu a fost întotdeauna perfect echilibrat, iar acest lucru s-a schimbat pe măsură ce condițiile s-au schimbat și a contribuit la formarea atmosferei.
Sunt disponibile numeroase instrumente pentru a măsura căldura primită, sursele de căldură de pe Pământ și diferite mijloace pentru ca planeta să piardă căldură pentru a menține condițiile stabile. Cercetarea bugetului de căldură poate include observații prin satelit din spațiu, precum și experimente și observații de laborator pentru a afla mai multe despre procesele fizice, chimice și biologice asociate cu căldura. Cercetătorii pot folosi, de asemenea, modelarea computerizată pentru activități precum prezicerea a ceea ce s-ar putea întâmpla pe măsură ce aria calotelor polare scade.