Οι γωνίες ηλιοφάνειας μετρούν πόσο ψηλά βρίσκεται ο ήλιος στον ουρανό σε σχέση με τη θέση του θεατή. Η ηλιακή ακτινοβολία είναι μια συστολή τριών λέξεων, εισερχόμενη ηλιακή ακτινοβολία, και δεν πρέπει να συγχέεται με τη μόνωση, η οποία έχει au αντί για o. Η εισερχόμενη ηλιακή ακτινοβολία παίρνει δύο μορφές που είναι άμεσα παρατηρήσιμες από τον άνθρωπο – φως και θερμότητα – και όλοι έχουν παρατηρήσει τον παράγοντα των γωνιών ηλιοφάνειας στην εργασία όταν παρακολουθούν τον ήλιο στον ουρανό από την ανατολή έως το βράδυ ή μετακινούνται στην παραλία για καλύτερο ήλιο. Αυτές οι γωνίες ποικίλλουν ανάλογα με το πού στη Γη στέκεται ο μελετητής και ποια ώρα της ημέρας και του χρόνου είναι.
Η γωνία του ήλιου έχει μεγάλη επίδραση στο κλίμα και ως εκ τούτου παρουσιάζει τεράστιο ενδιαφέρον για τους κλιματολόγους και τους μετεωρολόγους. Η γεωργία, η αρχιτεκτονική, η υγεία και η παραγωγή ενέργειας είναι μεταξύ των πολλών τομέων στους οποίους λαμβάνονται υπόψη και λαμβάνονται υπόψη οι γωνίες ηλιοφάνειας, ειδικά σε κλίματα στο ακραίο βόρειο και νότιο μέρος του πλανήτη, όπου οι γωνίες είναι μικρές, πράγμα που σημαίνει ότι ο ήλιος η ενέργεια είναι ελάχιστα συγκεντρωμένη και πρέπει να μεγιστοποιηθεί. Διάφοροι παράγοντες συνδυάζονται για να σχηματίσουν γωνίες ηλιοφάνειας. Το πρώτο είναι η θέση της τροχιάς της Γης, επειδή καθώς η Γη περιστρέφεται γύρω από τον ήλιο, η γωνία του πλανήτη αλλάζει, εκθέτοντας το βόρειο και το νότιο ημισφαίριο εναλλάξ στην πιο άμεση γωνία των ακτίνων του ήλιου. Ένας άλλος σημαντικός παράγοντας είναι η ώρα της ημέρας, γιατί καθώς περιστρέφουμε μακριά από τον ήλιο και στο σκοτάδι, η γωνία μικραίνει.
Οι γωνίες ηλιοφάνειας κυμαίνονται από 0° έως 90°, με τις πιο έντονες να είναι στις 90°, όταν ο ήλιος βρίσκεται ακριβώς πάνω από το κεφάλι, και τις πιο αδύναμες στις 0°. Οι γωνίες παρατηρούνται μόνο κατά τη διάρκεια του φωτός της ημέρας, αφού τη νύχτα, φυσικά, δεν υπάρχει ηλιακή ακτινοβολία. Την αυγή και το σούρουπο, η γωνία είναι πολύ κοντά στις 0° και η ενέργεια του ήλιου είναι πολύ ασθενής. Καθώς ο ήλιος κινείται μέσα στην ημέρα, η γωνία αυξάνεται μέχρι το μεσημέρι, οπότε αρχίζει να μειώνεται ξανά.
Οι γωνίες λαμβάνονται υπόψη από τους αρχιτέκτονες που σχεδιάζουν κτίρια που επιθυμούν να μεγιστοποιήσουν την ηλιακή τους ενέργεια αυξάνοντας, για παράδειγμα, την ποσότητα των παραθύρων στην πλευρά του κτιρίου που βλέπει στον ισημερινό. Οι αγρότες και άλλοι που εξαρτώνται από την ενέργεια του ήλιου για τροφή έχουν επίσης πλήρη επίγνωση των γωνιών ηλιοφάνειας και σχεδιάζουν τα χωράφια και τα περιβόλια τους ανάλογα. Λαμβάνονται επίσης υπόψη στη Βόρεια Ευρώπη, όπου το παρατεταμένο σκοτάδι ευθύνεται για πολύ υψηλό ποσοστό αυτοκτονιών το χειμώνα και λαμβάνονται μέτρα για την αντιμετώπιση των επιπτώσεων της εποχικής κατάθλιψης. Φυσικά, οι εταιρείες ενέργειας που χρησιμοποιούν ηλιακή ενέργεια επίσης χαρτογραφούν και προσαρμόζουν τα ηλιακά πάνελ τους για να εκμεταλλευτούν στο έπακρο την ηλιοφάνεια.