Dabei lässt sich die Summe der Solarstrahlung (Globalstrahlung) in die Komponenten Direktstrahlung und Diffusstrahlung aufteilen. Während die Direktstrahlung auf ihrem Weg von der Sonne ohne Reflexion auf die Erde trifft, reflektiert die Diffusstrahlung zuvor an Wolken und anderen Bestandteilen der Atmosphäre. Dabei verursacht die Direktstrahlung Schattenwurf. Ihr Energiegehalt beträgt bis zu 2800 kWh/m²/a.
Die hochwertige Energie der Sonne kann nach heutigem Stand der Technik sowohl direkt als auch indirekt genutzt werden. Zur direkten Nutzung der Solarstrahlung wird diese entweder in Fotovoltaikzellen in Strom oder in großtechnischen als auch häuslichen Anwendungen in Wärme umgewandelt. In Solarthermischen Kraftwerken können die Solarstrahlen so konzentriert werden, dass damit Turbinen zur Stromerzeugung betrieben werden können.
Zudem kann indirekt das Potential der Sonne über die Windenergie, der Wasserkraft und der Biomasse genutzt werden. Je nach Einstrahlung sorgen thermische Verhältnisse für ausgleichende Luftströmungen, deren Energie in Windkraftanlagen in Strom umgewandelt werden kann. Durch Sonneneinstrahlung verdunstetes Wasser regnet über Berge ab und fließt Richtung Meer. Dabei kann in Wasserkraftwerken die kinetische Energie zu Nutzenergie umgewandelt werden. Pflanzen nutzen das Sonnenlicht mittels Fotosynthese zum wachsen.
Die natürliche innere Wärme unseres Planeten nennt sich Geothermie, und basiert anstatt auf Fusions- auf Zerfallsprozessen. Der Ursprung der Geothermie ist zwar nicht auf die Sonne zurückzuführen aber dennoch regenerativ und somit unerschöflich.