Stralingsweer is een weertype waarbij er nauwelijks of geen wolken aanwezig zijn en er ook weinig wind aanwezig is. De temperatuur wordt dan bepaald door de hoeveelheid instraling overdag en uitstraling ’s nachts. Overdag warmt het op door de instraling van de zon. Onze zon zendt kortgolvige straling uit die het aardoppervlak bereikt. De bodem en de lucht vlak erboven worden dan opgewarmd. 

Andersom zendt de aarde weer langgolvige straling uit. Wanneer de uitgaande langgolvige straling meer is dan de inkomende kortgolvige straling, koelt het af. Dit is vanzelfsprekend ’s nachts het geval. Wanneer er sprake is van bewolking, vrij veel wind of een periode met frontpassages, is er geen sprake van stralingsweer. 

Zoals hierboven al werd benoemd zendt de zon straling naar de aarde, maar zendt de aarde ook weer straling richting het heelal. Onderweg gebeurt er ook nog van alles met de straling, bijvoorbeeld reflectie tegen (dikke) wolkenpakketten.

De stralingsbalans beschrijft in feite niet meer dan de verhouding tussen de hoeveelheid straling die op de aarde vanaf de zon binnenkomt en hoeveel straling er vanaf de aarde naar het heelal gaat. Wanneer er meer straling binnenkomt dan eruit gaat, warmt het op en wanneer er meer uit gaat dan er binnenkomt, koelt het af. 

In het bovenstaande plaatje is schematisch de verhouding tussen binnenkomende straling (rode tinten) en uitgaande straling (blauwe tinten) te zien. Op het moment dat er meer straling binnenkomt dan eruit gaat, dan warmt het op. Het moment waarop dat gebeurt ligt een kleine periode na zonsopkomst. Daarom is het na heldere windstille nachten altijd een tijdje na zonsopkomst het koudst. Wanneer de zon hoog genoeg komt en er veel zonnestraling onze aarde bereikt, warmt het op. Het opwarmen gaat lang door nadat de zon haar hoogste punt heeft bereikt. Op een hete zomerse dag kan de maximumtemperatuur zelfs in het begin van de avond pas vallen. In de loop van de avond neemt de hoeveelheid inkomende zonnestraling af. Uiteindelijk straalt de aarde meer warmte uit dan er binnenkomt, en begint het afkoelen. 

De temperatuur kent op dagen met stralingsweer een karakteristiek verloop. Aan het einde van de nacht koelt het nog maar langzaam af. Kort na zonsopkomst, wanneer de opwarming begint, stijgt de temperatuur snel. Nadat de zon haar hoogste punt heeft bereikt, blijft de temperatuur doorstijgen, maar dat gaat minder snel. Nog voor zonsondergang begint de temperatuur al wat te dalen, na zonsondergang daalt de temperatuur zelfs heel snel. De daling van de temperatuur vlakt uiteindelijk weer af. Het temperatuurverloop is nu voor een goed beeld aan hetzelfde plaatje als hierboven toegevoegd.

Natuurlijk is het verloop van straling en temperatuur nooit zo straks als in dit ideaal geschetste voorbeeld, maar er zijn toch flink wat waarnemingen te vinden die erbij in de buurt komen. Onderstaand voorbeeld laat een mooie stralingsdag (een dag in een periode met stralingsweer) zien. De rode lijn is de temperatuur en de gele lijn laat de binnenkomende zonnestraling zien. De zon kwam rond half 6 op, maar de temperatuur begon drie kwartier later pas met stijgen. De zon bevond zich rond half 2 in de middag op het hoogst, maar de maximumtemperatuur viel pas rond half 7 in de avond. Vanaf 8 uur in de avond begon het afkoelen, maar de zon ging pas tegen 10 uur in de avond onder. Deze data is afkomstig van 19 juli 2016.