Le rayonnement est absorbé par une thermopile noire ou un thermomètre (par exemple une bande métallique de couleur noire) ou un corps creux noir de capacité thermique connue. Le rayonnement incident entraîne un échauffement, à partir duquel le flux de rayonnement peut être calculé. Selon le type de protection contre le vent, seule la composante du rayonnement à ondes courtes (verre de quartz) ou la totalité du rayonnement (plastique) peut être mesurée. Les appareils de mesure qui mesurent l'irradiance totale, appelés pyranomètres, fonctionnent sans protéger l'irradiance indirecte et sont utiles pour mesurer les performances des systèmes d'énergie solaire.
