A medição da radiação solar, tanto a componente direta quanto a componente difusa na superfície terrestre, é importante para estudos das influências das condições climáticas e atmosféricas. Sua medição pode ser feita utilizando-se instrumentos adequados, tais como:
1. Piranômetros - Os piranômetros medem a radiação global. Este instrumento caracteriza-se pelo uso de uma termopilha que mede a diferença de temperatura entre duas superfícies, uma pintada de preto e outra pintada de branco igualmente iluminada. A expansão sofrida pelas superfícies provoca um diferencial de potencial que, ao ser medida, mostra o valor instantâneo da energia solar.
2. Pireliômetros - Os pireliômetros são instrumentos que medem a radiação direta e caracteriza-se por apresentar uma pequena abertura de forma a "visualizar" apenas o disco solar e a região vizinha denominada circunsolar. O instrumento segue o movimento solar onde é constantemente ajustado para focalizar melhor a região do sensor.
3. Heliógrafo - Instrumento que registra a duração do brilho solar. A radiação solar é focalizada por uma esfera de cristal de 10cm de diâmetro sobre uma fita que, pela ação da radiação é enegrecida. O cumprimento desta fita exposta à radiação solar mede o número de horas de insolação. INMET � 206/207/208/209/210/211 - Meteorologista 8
4. Actinógrafo - Instrumento usado para medir a radiação global. Este instrumento é composto de sensores baseados na expansão diferencial de um par bimetálico. Os sensores são conectados a uma pena que, quando de sua expansão, registram o valor instantâneo da radiação solar.