Солнечная активность имеет циклический характер, например, известен 11 -летний цикл. С этим циклом связаны колебания численности живых организмов, в том числе вредителей плодовых культур.

Солнечная радиация состоит из электромагнитных волн различной длины. Распределение лучистой энергии по длинам волн называется спектром. Солнечный спектр делится натри части: ультрафиолетовую (а<0,40 мкм), видимую (0,40 мкм <л<0,76 мкм) и инфракрасную (л >0,76 мкм). Видимая часть спектра воспринимается человеческим глазом как белый цвет, который при прохождении через призму разлагается на красные, оранжевые, жёлтые, зелёные, голубые, синие и фиолетовые лучи.

У верхней границы атмосферы на видимую часть спектра приходится 46% всей поступающей солнечной радиации, на инфракрасную — 47%, на ультрафиолетовую — 7%. При прохождении через атмосферу солнечная радиация ослабляется вследствие поглощения и рассеяния атмосферными газами и аэрозолями. При этом изменяется также и её спектральный состав. Большая часть ультрафиолетовой радиации не доходит до поверхности Земли, будучи поглощённой озоном в высоких слоях атмосферы. В видимой части спектра значительно ослабляется (в основном за счёт рассеивания) наиболее коротковолновый участок (синие и фиолетовые лучи) и в меньшей степени — длинноволновый участок (оранжевые и красные лучи). Инфракрасная часть спектра также имеет ряд участков пониженной энергии, связанных с поглощением её водяным паром и углекислым газом.

Ультрафиолетовая радиация способствует дифференциации клеток и тканей, замедляет их рост. Количество ультрафиолетовой радиации, поступающей к растениям на высотах, близких куровню моря, невелико. В высокогорных районах (выше 4 км) энергия ультрафиолетовых лучей в два–три раза больше, чем над уровнем моря. Инфракрасная радиация производит тепловое действие. Она поглощается водой, содержащейся в растениях, увеличивая испарение, что играет существенную роль в их энергетическом режиме. В высокогорных районах энергия инфракрасных лучей возрастает. Это в значительной мере компенсирует недостаточное количество тепла, получаемое здесь растениями от окружающего воздуха.

Часть спектра солнечной радиации, находящаяся в интервале длин волн 0,38-0,71 мкм называется фотосинтетически активной радиацией (ФАР), которая используется в процессе фотосинтеза и является одним из важнейших факторов продуктивности сельскохозяйственных растений. Правильное представление о ФАР, учёт её распределения по территории и во времени имеет большое значение для получения высоких урожаев. Обычно коэффициент использования растениями солнечной энергии составляет 1-3%. Установлено, что для фотосинтеза необходима интенсивность солнечной радиации, превышающая определённое значение, ниже которого расход органических веществ на дыхание будет больше, чем их образование в процессе фотосинтеза. В дневное время поступления ФАР обычно превышает это значение, но в насаждениях, а также в теплицах в пасмурные дни интенсивность ФАР бывает недостаточной. Особенно это проявляется в густых насаждениях и в крупногабаритных кронах, что приводит к снижению фотосинтеза и к уменьшению продуктивности садов.

Земля и атмосфера, воспринимая солнечную радиацию, поглощают и отражают её, обмениваясь энергетическими потоками. Коротковолновую радиацию Солнца атмосфера в значительной степени пропускает, а излучение земной поверхности ослабляет, поглощая её водяным паром и углекислым газом, содержащимися в воздухе. Это свойство атмосферы называется оранжерейным эффектом, поскольку она действует подобно стёклам в теплицах: хорошо пропускает солнечные лучи, нагревающие почву и растения, но плохо выпускает во внешнее пространство тепловое излучение нагревшейся почвы. Если поступление радиации больше расхода, то радиационный баланс положителен и деятельный слой земли нагревается. При отрицательном радиационном балансе этот слой охлаждается. В тёплое время года радиационный баланс днём положителен. Примерно за 1 -2 ч до захода солнца он становится отрицательным, а утром снова делается положительным — в среднем через 1 ч после восхода солнца.

Поступление прямой радиации на земную поверхность зависит от угла падения солнечных лучей. Максимум энергии приходит к поверхности, если лучи падают на неё под углом 90°. С уменьшением угла падения на единицу поверхности количество радиации уменьшается. Если земная поверхность негоризонтальна, как это большей частью и бывает в природе, то угол падения солнечных лучей на такую поверхность зависит уже не только от высоты солнца, но и от наклона поверхности и от её ориентировки (экспозиции) по странам света. Склон крутизной 10°, обращённый к северу, в полдень получает вдвое меньшее количество прямой радиации, чем южный склон такой же крутизны. В первом случае оно составляет лишь 67%, а во втором уже 128% поступления радиации на горизонтальную поверхность. Количество солнечной радиации, получаемой северными и южными склонами, значительно различается и в течение всего года, что влияет на выбор месторасположения растений.

Для процессов, происходящих в атмосфере, источником энергии является солнечное излучение. Поступающее на поверхность Земли количество энергии в виде солнечного излучения (радиационный баланс) превращается на ней в тепловую энергию и после выравнивания теплового режима используется для нагревания почвы, воды и воздуха, а также для поддержания испарения.

В растительных организмах фотосинтез, дыхание, транспирация, усвоение питательных веществ почвы и другие физиологические процессы осуществляются лишь в определённом диапазоне температур. Существуют температурные пределы жизнедеятельности растений — биологический минимум и биологический максимум. Между ними находится зона оптимальных температур, при которых развитие растений и формирование урожая протекают наиболее интенсивно. Эти температурные характеристики у различных растений неодинаковы. С повышением температуры скорость развития растений увеличивается пропорционально возрастанию температуры, но только до определённых её значений. При дальнейшем её повышении скорость развития растений замедляется, а затем наступает их угнетение и гибель.

Для нормального роста и развития растениям нужен не только безморозный период определённой продолжительности, но также и соответствующий ритм температуры в течение вегетационного периода. Это подтверждает, например, оранжерейная культура персика, для успешного роста и плодоношения которого температуру воздуха во время цветения приходится снижать на 4-7 °C, а во время образования косточки — на 2-3 °C по сравнению с температурой предшествующей фазы развития. Плодовые культуры в различные фазы вегетации требуют неодинакового температурного режима. Например, вегетация яблони начинается при суточной температуре около 8-10 °C, а рост корней происходит и при 0-2 °C. Плодовые деревья умеренного климата, если им не обеспечить определённого периода сниженных температур, при выращивании в комнатных в условиях плохо развиваются.