La constante solaire exprime la quantité d’énergie solaire que recevrait une surface de 1 m2 située à une distance de 1 ua (distance moyenne Terre-Soleil), exposée perpendiculairement aux rayons du Soleil, en l'absence d’atmosphère. Pour la Terre, c'est donc la densité de flux énergétique au sommet de l'atmosphère.Elle s’exprime en watt par mètre carré (W/m² ou W·m-2). Sur Terre : F = 1 360,8 ± 0,5 W/m². Cette énergie est dissipée sur l'ensemble de la surface terrestre,soit sur quatre fois la surface du grand disque équatorial. Le rayonnement solaire incident moyen sur la surface totale est d'environ 340 W·m-2. Cette valeur moyenne est prise en compte dans le bilan radiatif terrestre.

Depuis la formation du système solaire, il y a environ 4,7 milliards d’années, l’intensité du rayonnement solaire a augmenté. À cette époque, elle ne valait que 70 % de sa valeur actuelle et pendant le Carbonifère, il y a environ 300 millions d’années, quand les premiers dinosaures sont apparus et que la végétation tropicale s’est abondamment développée, la constante solaire était environ 2,5 % moins élevée qu’aujourd’hui.  Ainsi, dans 4,7 milliards d’années, le Soleil serait environ 67 % plus puissant que maintenant, en termes de rayonnement émis. De possibles variations temporaires d’une durée de 10 millions d’années (tous les 300 millions d’années environ) pourraient expliquer les périodes glaciaires sur Terre : le Pléistocène est une période glaciaire, les précédentes se produisirent il y a 300 et 700 millions d’années. Mais d'autres effets terrestres seraient prépondérants, comme la disposition des continents (autour des pôles) ; concentration des gaz à effet de serre. La constante solaire varie, de l’ordre de 1 à 5 W/m², sur des échelles de temps plus courtes, de quelques jours à quelques années, par exemple en raison de la présence ou l’absence de taches solaires ou de l’activité solaire.

Sur le long terme, la position astronomique de la Terre par rapport au Soleil est le principal facteur de variabilité naturelle de la température globale, au travers de la « constante » solaire. Les cycles principaux concernent :

Le flux SFI aurait une influence sur l'Oscillation Nord-Atlantique :