A radiação terrestre é a energia liberada pela própria Terra em oposição à radiação solar que recebe do Sol. Além da energia gerada pela decomposição de minerais radioativos na rocha, a energia que impulsiona a radiação terrestre, em última análise, vem do Sol e é um fator importante no estudo do aquecimento global.
A atmosfera da Terra geralmente permite a passagem livre da luz solar na faixa visível do espectro. A maior parte dessa luz atinge a superfície, seja oceânica ou continental, e é absorvida. Há um limite superior para a energia que pode ser armazenada na crosta terrestre dessa forma, no entanto, uma vez que o ponto de saturação é alcançado, a Terra começa a irradiar energia de volta para o espaço.
Parte dessa radiação terrestre é interceptada por gases atmosféricos. Além do nitrogênio e do oxigênio, praticamente todos os gases comuns na atmosfera absorvem alguma radiação terrestre. Essa energia aprisionada é mantida como calor que impulsiona o sistema climático global. Uma concentração maior de gases de efeito estufa na atmosfera captura maiores quantidades de radiação terrestre e continua a conduzir o processo.
Sem um efeito estufa, o equilíbrio entre a radiação solar e terrestre manteria a temperatura média da Terra em cerca de 255 graus Kelvin. Com gases que absorvem energia em comprimentos de onda terrestres, a Terra mantém uma temperatura que é, em média, 33 graus mais quente.