Yhteisöön tulevan ja sieltä poistuvan lämmön välinen tasapaino on sen lämpöbudjetti. Tätä termiä voidaan käyttää monissa yhteyksissä, mutta se viittaa usein erityisesti maahan, joka vastaanottaa lämpöä auringosta ja menettää lämpöä eri tavoin tasapainon ylläpitämiseksi. Jos maapallo menettäisi enemmän kuin saisi, se jäähtyisi, ja jos se säilyttäisi lämpöä, se lämpenisi. Jotkut tutkijat ovat kiinnostuneita maapallon tiettyjen alueiden, kuten valtamerien, lämpöbudjetista, koska sillä on tärkeä rooli ilmastossa.
Suuri osa maapallon lämmöstä tulee insolaatiosta, auringosta tulevasta säteilystä. Osa tästä pomppii pois ennen kuin saavuttaa planeetan pinnan, jossa se imeytyy ilmaan, veteen ja maaperään. Vuoden aikana saapuva insolaatio voi vaihdella alueittain, koska maapallo liikkuu avaruudessa. Työssä on myös toissijaisia lämmönlähteitä, kuten maapallon biologisia ja kemiallisia prosesseja, jotka tuottavat lämpöä. Esimerkiksi radioaktiivinen hajoaminen tuottaa lämpöä.
Lämpö ei pysy paikallaan, kun se osuu maahan; jos näin olisi, jotkut maapallon alueet kuumentuisivat äärimmäisen, kun taas toiset olisivat melko kylmiä. Se kiertää erilaisten mekanismien kautta. Esimerkiksi valtameret säteilevät keräämäänsä lämpöä, joka lämmittää ilmaa niiden yläpuolella. Lämmitetyt ilmamassat alkavat liikkua tuoden mukanaan lämpöä. Näiden ilmamassojen kierto voi luoda erilaisia sääolosuhteita, jotka jakavat lämpöä ja sallivat sen hitaasti säteillä takaisin avaruuteen.
Epätasapaino alueelta tasoittuu ajan myötä lämmön kiertoon ilmakehän läpi. Tutkijat, jotka ovat kiinnostuneita ilmastotieteestä, käyttävät lämpöbudjettia laskelmissaan ja ennusteissaan saadakseen lisätietoja nykyisistä sääolosuhteista ja ennustaakseen, mitä tulevaisuudessa saattaa ilmetä. Kun tutkijat oppivat lisää, joskus he kumoavat aiemmat hypoteesit tai paljastavat uutta tietoa maapallon ilmaston alkuperästä. Maan lämpöbudjetti ei ollut aina täysin tasapainossa, ja tämä muuttui olosuhteiden muuttuessa ja vaikutti ilmakehän muodostumiseen.
Saatavilla on lukuisia työkaluja tulevan lämmön, maapallon lämpölähteiden mittaamiseen ja erilaisia tapoja, joilla planeetta voi menettää lämpöä pitääkseen olosuhteet vakaina. Lämpöbudjetin tutkimukseen voi sisältyä satelliittitarkkailuja avaruudesta sekä laboratoriokokeita ja -havaintoja saadakseen lisätietoja lämpöön liittyvistä fysikaalisista, kemiallisista ja biologisista prosesseista. Tutkijat voivat myös käyttää tietokonemallinnusta esimerkiksi sellaisten toimintojen ennustamiseen, joita voi tapahtua, kun napajäätiköiden pinta -ala pienenee.