Сумарна радіація – це сума прямої (на горизонтальну поверхню) та розсіяної радіації: Q = S’+ D.

Склад сумарної радіації, тобто відношення між прямою і розсіяною радіацією, змінюється в залежності від висоти Сонця над горизонтом, прозорості атмосфери та хмарності.

До сходу Сонця сумарна радіація повністю складається з розсіяної радіації, а при малих висотах Сонця – переважно з неї. Із збільшенням висоти Сонця частка розсіяної радіації в складі сумарної при безхмарному небі зменшується: при куті Сонця над горизонтом 8° вона складає 50 %, а при 50° – лише 10–20 %.

Чим прозоріша атмосфера, тим менша частка розсіяної радіації в складі сумарної.

В залежності від форми, висоти та кількості хмар частка розсіяної радіації збільшується. Коли Сонце закрите щільними хмарами, сумарна радіація складається лише з розсіяної. При незначній, або тонкій хмарності, коли Сонце цілком відкрите або не повністю закрите хмарами, сумарна радіація за рахунок розсіяної може бути більшою, ніж при ясному небі.

Добовий хід сумарної радіації визначається головним чином зміною висоти Сонця. Сумарна радіація зростає пропорційно зростанню висоти Сонця. Але вплив хмарності та прозорості повітря сильно ускладнює цю залежність і порушує плавний хід сумарної радіації.

Сумарна радіація значно залежить від пункту спостереження. Із зменшенням широти місцевості її добові суми збільшуються, причому чим менша широта, тим рівномірніший розподіл сумарної радіації по місяцям, тобто тим менша амплітуда її річного ходу.

Сумарна сонячна радіація в кілокалоріях на 1 см²: