輻射，是熱的三種傳播方式（傳導、對流、輻射）之一。太陽光照射在地表上，會被地球表面所吸收；到了夜晚或天氣轉冷的時候，地表將所吸收的太陽能向天空發射出長波輻射，把熱向外散掉以求達到熱平衡（如果不這樣的話，我們的地球經過太陽數十億年的照射，豈不愈來愈熱！）；因此入夜後到第二天清晨太陽出來以前，地表的溫度就會慢慢地冷卻下來。
另一方面，大氣層中的雲朵、水汽、微塵和某些氣體如二氧化碳等，會吸收地球發散出來的部份長波輻射，就像為地球「抓住」了一點熱量，免得地表的熱不斷地散出去，這也就是所謂的「溫室效應」；可是，如果此時夜空中非常晴朗，沒有什麼雲朵的時候，溫室效應就會減弱，使得地表發出的長波輻射源源不絕地向天空中散失掉，地表的溫度就會泠卻的相當快，而突然降到低溫。這就所謂的「輻射冷卻效應」。
沙漠的日夜溫差大，一來是因為岩石比水份的比熱來得小，白天吸熱快，晚上放熱也快；另一個原因是因為沙漠地區十分乾躁，上空既沒有什麼雲朵，空氣中也少有水汽，因此不易抓住地表的熱輻射，夜晚溫度會降到很低。
