太阳辐射观测系统对辐射收支的长期测量不仅对研究天气和气象学有着非常重要的意义，同时还有助于了解地球气候系统以及人类对气候变化的影响。地面辐射监测网络和卫星上的辐射观测二者结合，便构成了一个完整的地表辐射收支评估系统。地面辐射监测能对卫星上的辐射观测进行有效的校准和修正，从而为观测提供长期有效的观测数据；同时对家庭和工业太阳能技术的发展提供直接依据。这样的测量对于评估大气辐射传输的理论分析结果、验证气候模式计算、研究地表辐射变化趋势、农业气象及生态学研究也都是不可少的。与此同时，辐射的收支对于蒸发、植物蒸腾、水的循环研究等也具有及其重要的价值。

 太阳辐射观测系统辐射的测量分为太阳辐射测量和地球辐射的测量。太阳辐射或称短波辐射的测量可细分为天空总辐射（Eg↓）、直接辐射(S)和散射辐射(Ed↓)(备注： Eg↓= S+ Ed↓)，在进行收支测量计算时，短波辐射还包括地面反射辐射(Er↑)。地球辐射或称长波辐射分为天空向下辐射(El↓)和地面向上辐射(El↑)。 收入辐射（E↓）= 天空总辐射（Eg↓）+ 天空向下辐射(El↓) ；支出辐射（E↑）= 地面反射辐射(Er↑)  + 地面向上辐射(El↑) 。辐射收支的差为净辐射（E*），净辐射（E*）= 收入辐射（E↓）- 支出辐射（E↑）。

基准辐射观测主要包括太阳总辐射、散射辐射、直接辐射、反射辐射、大气长波辐射、地球长波辐射、紫外辐射、光合有效辐射等辐射测量，除此之外，根据需要还会增加同步的常规气象要素。严格地说，测量直接辐射和散射辐射必须采用太阳自动跟踪系统（Tracker），而且对于辐射表而言需要加强制通风罩，以保持探头的身体温度的相对稳定，以及去除可能聚结在探头上的雨露和雾气。