依据能量守恒和转化定律，地理环境中接受的能量能够以直接、间接方式转化为其他的运动形式，转化前后能量守恒保持不变。太阳的短波辐射是驱动地表自然地理过程的能量。地表吸收短波辐射后变热，并辐射出长波辐射将大气加热，地表热量也以对流方式将热量从地面向大气输送，补偿大气的辐射冷却。地表能量转换中最重要的是植物通过光合作用中的原初反应将吸收的光量子能量转换成电子能，又经光合磷酸化过程转换为生物他学能，再经碳同化过程将活跃的化学能转换为稳定的生物化学能，产生供动物及人类食用的碳水化合物。