Sončna insolacija je merilo količine sončne energije, ki doseže površino ali obsevanosti na določeni površini skozi čas. Zadevna površina je lahko vse, kar je izpostavljeno sončni svetlobi, od določenega predmeta ali lokacije na Zemlji do majhnih vesoljskih objektov, kot so umetni sateliti, do celotne površine planeta. Sončna osončenost določenega območja Zemlje je odvisna od njegove oddaljenosti od ekvatorja, vremenskih razmer in letnega časa. Je bistvenega pomena za nadaljnji obstoj življenja na Zemlji, saj se rastline za preživetje zanašajo na energijo sonca, poleg tega pa so pomemben dejavnik pri gradnji in lokaciji opreme za proizvodnjo električne energije iz sončne energije.
Običajno merjeno v vatih na kvadratni meter, je povprečna sončna osončenost območja v daljših časovnih obdobjih pogosto podana kot kilovatne ure na kvadratni meter na dan. Vat je standardna metrična enota moči ali energije skozi čas; en vat moči je enak enemu joulu energije na sekundo. Kilovatna ura, izraz, ki se najpogosteje uporablja za proizvodnjo električne energije, je dovolj energije za proizvodnjo 1,000 vatov za eno uro ali 3,600,000 joulov (3.6 megadžula).
Bolj neposredno ko je površina obrnjena proti soncu, večja bo njena sončna insolacija. Največja sončna insolacija nastane, ko sončna svetloba udari pod kotom 90 stopinj. Insolacija se zmanjšuje, ko se kot zmanjšuje, ker manjši kot razprši enako količino sevalne energije na širše območje. Zato je območje okoli zemeljskega ekvatorja, ki prejema največ neposredne sončne svetlobe, najtoplejši del Zemlje, polarna območja pa najhladnejša. Povzroča tudi spreminjanje letnih časov, saj nagnjena os Zemlje pomeni, da se kot sončne svetlobe, ki doseže določen del planeta, spreminja tekom leta. Tudi zato bo temperatura v določenem dnevu nagnjena k vrhuncu okoli sončnega poldneva, ko je sonce na najvišji točki na nebu, nato pa se zniža, ko se sonce pozneje čez dan spusti bližje obzorju.
Celotna sončna insolacija Zemljine zunanje atmosfere zaradi neposredne sončne svetlobe v povprečju znaša približno 1,366 vatov na kvadratni meter pod kotom 90 stopinj v enem letu, od tega je večina v obliki vidne svetlobe. Zmanjšanje sončne svetlobe, ko ta prehaja skozi ozračje, zmanjša to na približno 1,000 vatov na kvadratni meter pod kotom 90 stopinj, ko doseže zemeljsko površino. Ta številka vztrajno pada, ko se oseba preseli na višje zemljepisne širine, in pada v dnevnih časih dlje od sončnega poldneva, ponoči pa skoraj na nič. Povprečna osončenost Zemlje kot celote v enem letu je okoli 250 vatov na kvadratni meter.
Območja na podobnih zemljepisnih širinah imajo lahko še vedno znatne razlike v povprečni insolaciji zaradi lokalnih dejavnikov. Osončenost območja lahko dodatno zmanjšajo atmosferske razmere, ki ovirajo sončno svetlobo, kot so oblaki ali atmosferska meglica. Osončenost narašča na višjih nadmorskih višinah, ker je manj atmosfere, skozi katero lahko prehaja in oslabi sončno sevanje. Meritve količine sončnega obsevanja na različnih lokacijah je mogoče zbrati, da ustvarimo specializiran zemljevid, imenovan zemljevid insolacije.
Proizvodnja sončne energije je v veliki meri odvisna od insolacije. Sušna ali polsušna območja so običajno dom sončnih elektrarn, da se čim bolj zmanjšajo motnje sončnega sevanja zaradi oblačnosti in so zgrajene na višjih nadmorskih višinah, če je mogoče. Fotonapetostni sončni paneli so nameščeni pod koti, ki so namenjeni tako, da jih vhodna sončna svetloba udari pod kotom 90 stopinj, kolikor je mogoče, da se poveča prejeta moč. Optimalni kot za to se razlikuje glede na geografsko lokacijo in letni čas.
Osončenost območja je mogoče izkoristiti tudi pri projektiranju stavb. Na primer, velika okna na strani stavbe, obrnjeni proti ekvatorju, bodo pozimi, ko je sonce nizko na nebu, prepuščala več svetlobe in toplote, poleti pa razmeroma manj, ko je visoko na nebu. To umiri sezonske temperaturne ekstreme v notranjosti stavbe, zaradi česar je bolj udobno in zmanjša količino energije, potrebne za ogrevanje ali klimatizacijo.