Raspršivanje zračenja izazivaju molekule plinova i čestice koje su suspendirane u atmosferi. Kad Sunčeva energija na svom putu dopre do molekule plina i čestice, pobuđuje je na titranje i zračenje čime postaje izvoz elektromagnetskog zračenja specifične valne duljine. Primljenu energiju predaje nejednako u svim smjerovima, ovisnosti o svojstvima plina ili čestice. Energija se više ne širi u jednom smjeru kao prije ulaska u atmosferu već na sve strane. Utjecaj raspršenja je dvojak, s jedne strane smanjuje jačinu izravnog Sunčevog zračenja a s druge uzrokuje raspršeno zračenje neba. Jedan dio Sunčevog zračenja se vraća u međuplanetarni prostor i on je izgubljen za procese u atmosferi. Pobuđena molekula ili čestica ne emitira elektromagnetsku energiju s istom spektralnom raspodjelom energije kakvu je primila već mijenja relativni udio pojedinih valnih duljina. Raspršeno Sunčevo zračenje sadržava više kratkovalne nego dugovalne energije Sunčevog zračenja. Pri malim optičkim putovima zračenja, sredinom dana, difuzno zračenje sadrži najviše kratkovalnog zračenja dajući nebu plavu boju. Spuštanjem Sunca, raspršenje kratkovalnog zračenja se povećava, ono sve više slabi i njen relativni udio u ukupno raspršenom zračenju se smanjuje. Pri niskim kutovima Sunca, pri izlasku i zalasku, plavi dio spektra se potpuno apsorbira pa preostaje samo žuto i crveno zračenje. Apsorpcija slabi intenzitet samo pojedinih valnih duljina Sunčevog zračenja. Od plinova koji čine atmosferu pojedine valne duljine značajnije upijaju kisik, ugljični dioksid, ozon i dušik, a zanemarivo dušični oksidi, ugljični monoksid i metan. Dušik upija samo zračenje s valnom duljinom manjom od 0,2 mm, u dijelu spektra gdje je intenzitet Sunčevog zračenja zanemariv. Kisik (O2) značajnije apsorbira zračenje u dva područja ili vrpce, jedno između 0,76 i 9,80 mm gdje apsorbira 8,9% zračenja tog intervala i drugo područje s maksimumom apsorpcije kod valne duljine 0,69 mm. Ugljični dioksid (CO2) apsorbira pojedine valne duljine u infracrvenom dijelu spektra od 1,4 do 15 mm i zanemarivo neke duljine u vidljivom dijelu spektra. Ozon (O3) apsorbira pojedine valne duljine u ultraljubičastom (0,20 do 0,36 mm), vidljivom (0,43 do 0,75 mm) i infracrvenom (3 do 5 mm). Apsorpcija ovisi i o debljini sloja ozona koja se mijenja tijekom godine. Atmosferski plinovi apsorbiraju samo u strogo ograničenom području spektra, fotone određene valne duljine pa se takva apsorpcija naziva selektivna apsorpcija.

Spektar zračenja AM 0 i AM 1,5 i spektar zračenja crnog tijela temperature 5800K normaliziran na 1376 W/m2 s utjecajem atmosferskih plinova, izvedeno prema standardu ISO 9845-1:1992

Raspršeno Sunčevo zračenje se može mjeriti piranometrom ako se Sunčev disk zasjeni tako da do instrumenta ne može doći izravno Sunčevo zračenje. To se može postići na više načina. Najčešće se za zasjenjivanje koristi polukružna ili kružna metalna traka, promjera od 0,5 do 1,5 m orijentirana u smjeru istok zapad tako da zasjenjuje Sunčev disk od izlaska do zalaska Sunca s vidnim kutnom zasjenjenja dovoljnim da potpuno blokira Sunčev disk (npr. 10,6° za Kip&Zonen CM 121B).

Piranometar CM11 Kip & Zonen sa sjenilom CM 121B za mjerenje raspršenog Sunčevog zračenja (ljubaznošću Kipp&Zonen B.V.)

Traka je prekrivena slojem crne boje vrlo male refleksivnosti kako bi se spriječilo odbijanje zračenja od trake. Omjer širine trake i promjera se kreće između 0,09 i 0,35. Izvedbom trake u obliku U-profila, može se ostvariti konstantnost vidnog kuta u granicama od ±2%. Kako se Sunčeva deklinacija mijenja tijekom godine traku je potrebno pomicati svakih nekoliko (najčešće dva) dana, pa je nužna stalna prisutnost kvalificiranog osoblja.
Traka zasjenjuje piranometar mnogo više nego je potrebno za blokiranje izravnog Sunčevog zračenja. Zbog anizotropnosti raspršenog zračenja s maksimumom blizu Sunčevog diska gubitak zračenja zbog zasjenjenja dijela neba može biti znatan. Zbog toga je potrebno izračunati korekcijski faktor koji uzima u obzir površinu neba koja je zasjenjena i iznos raspršenog zračenja koji potjče upravo od tog dijela neba.