تابش خورشید در روز توسط گیاهان، خاک و تجهیزات گلخانه به صورت نور و امواج الکترومغناطیسی جذب می‌شود. سپس آن ها دوباره این تابش را به بیرون منتقل می کنند. این حرارت جذب شده توسط اشیا در شب و در دماهای پایین‌تر از آنها منتشر می‌شود و با طول موج بزرگتر ساطع می‌شود که از پلی اتیلن عبور کرده، ولی از شیشه خارج نمی‌شود. گرفتن پرتوهایی با طول موج کوتاه و ساطع کردن پرتوهایی با طول موج بلند را اثر گلخانه‌ای گویند. اثر گلخانه‌ای در مورد انواع پوشش متفاوت است. به این معنی که این امواج از پلاستیک خارج می‌شود ولی از شیشه نمی‌تواند خارج شود. چون گلخانه (به ویژه در زمستان) نمی‌تواند همه انرژی مورد نیاز گیاهان را از این طریق جذب کند، بنابراین لازم است تا گلخانه به طریقی گرم شود.
سیستم گرمایش باید دارای دو ویژگی باشد: ۱- حرارت مورد نیاز در سردترین شب سال را تامین کند. ۲- حرارت را در سراسر گلخانه به صورت یکنواخت پخش کند تا باعث کاهش بیماری‌ها، رشد مناسب گیاه و افزایش کارایی حرارت شود.
مهمترین معیار برای انتخاب سیستم گرمایش توان گرمایشی آن است. توان گرمایشی این سیستم بایستی برای کنترل دمای گلخانه در بازۀ زمانی مورد نیاز، با توجه به نوسان پارامترهای اقلیم منطقه، کافی باشد؛ لذا برای انتخاب سیستم گرمایش در اولین قدم باید اطلاع دقیق از میزان گرمای مورد نیاز داشت. گرمای مورد نیز نیاز میبایست برای سردترین زمان در طول سال در نظر گرفته شود.
تلفات حرارتی و نفوذ هوا در گلخانه ها بستگی به عمر و شرایط گلخانه داشته ؛ گلخانه های قدیمی‌تر یا آن هایی که در و دیوارهایش ترک برداشته هوای سرد بیشتری واردشان می شود. گلخانه هایی که پوشش شیشه ای یا ورق های بزرگ پشم شیشه داشته و از یک یا دو لایه پلاستیک انعطاف پذیر تشکیل شده اند؛ نفوذ هوای کمتری دارد. سیستم تهویه گلخانه نیز اثر زیادی روی نفوذ هوا دارد. پرههای ورودی و خروجی فنها اگر به دلیل ضعف در طراحی یا عدم روغنکاری به درستی بسته نشوند، هوای زیادی را جا به جا میکنند. منافذ پنجرهها نیز باید کاملا پوشیده باشند تا جلوی ورود هوای سرد را بگیرند. در واقع مقدار حرارت از دست رفته از گلخانه به نوع پوشش گلخانه، مساحتی از گلخانه که در معرض هواست، سرعت باد، وضعیت گلخانه (بهروز و سالم بودن اتصالات، پوششها و …)، دمای بیرون از گلخانه و دمای مورد نیاز برای رشد مناسب گیاه مد نظر بستگی دارد.
مقدار گرمای لازم برای گرم کردن گلخانه برابر مقدار گرمای تلف شده از گلخانه است. بنابراین برای محاسبۀ میزان گرمای مورد نیاز برای گرم کردن گلخانه، باید میزان اتلاف گرما از گلخانه رامحاسبه کرد.
میزان اتلاف گرما:
H=U×A×(T inside -T outside)
H= گرمای مورد نیاز برحسب کیلوکالری بر ساعت U=ضریب اتلاف حرارت از پوشش که بر حسب KCal/hr.m2.°C و از مراجع تعیین می‌شود. A= مساحت کلیه سطوح گلخانه که در معرض هوا هستند بر حسب مترمربع T inside= دمای مورد نیاز برای رشد مناسب گیاه مد نظر بر حسب درجه سانتیگراد T outside= حداقل دمای خارج از گلخانه در سردترین شب سال بر حسب درجه سانتیگراد
