如果入射辐射强度为 ，而出射辐射强度为 ，则 ⃗ 方向上的辐射能量平衡具有如下形式：

将方程 2.282 到方程 2.285 代入方程 2.286 中，然后除以 ，即得出辐射传输方程 (RTE)，如下所示：

RTE 是表示固定方向 上辐射强度 的一阶积分微分方程。要在域中求解此方程，需要给出域中的温度场，同时还需要给出内部和外部表面上 的边界条件，以及两种不同介质之间的界面。

离散坐标 (DO) 辐射模型会将方程 2.287 转换为以空间坐标 表示的辐射强度传输方程，并针对与矢量方向 关联的有限个离散立体角进行求解。所选的立体角数量直接决定了精度和计算成本。DO 建模方法也与流体流和能量方程所使用的方法相同。目前，该模型是涵盖整个光学厚度范围的最为常见的一种辐射模型，适合解决从表面对表面辐射到介质参与辐射 (如燃烧系统) 等问题。但是，对于非灰辐射，DO 模型的计算成本很高。

S2S 辐射模型假设表面为灰体，且具有漫反射特性 (灰体辐射)。对于灰体表面，表面的发射率 和吸收率 均与出射光线和入射光线的波长无关。根据基尔霍夫热辐射定律 (方程 2.274)，发射率等于吸收率：

此外，假设一个漫射表面，该表面上不会发生镜面反射，并且此表面上入射辐射的反射率 () 相对于立体角各向同性。根据方程 2.290，表面反射率的计算方式如下：

对于透明或半透明表面，透射率 同样与波长无关：

漫灰表面对表面模型假设表面之间的辐射能量交换几乎不受分隔介质的影响。因此，如果将一定量的辐射能量 入射到每单位面积的表面上 (辐照度)，则反射、吸收和透射的辐射能量分量分别为 、 和 。对于大多数应用而言，表面对红外光谱中的热辐射不透明，因此，可进一步将辐射表面视为不透明表面。因此，可忽略透射率，即 。根据方程 2.273 和方程 2.274，表面反射率 可表示为：

离开给定表面的辐射能通量由直接发射和反射的能量构成。反射的能通量取决于来自外界的入射能通量，可以用离开其他所有表面的能通量来表示。要计算表面的净辐射能流，为便于计算，可以定义辐射度 ，即每单位面积的发射功率 (发射率) 和表面每单位面积所接收的辐射功率的反射分量 (辐照度) 之和：

对于不透明表面 ()，辐射度为：

因此，根据 S2S 模型中的假设，可构建下列线性方程组来计算封闭系统中每个表面上的辐射度。假设 表示任意表面 的辐射度， 是表面温度，而 是表面 和 之间的角系数，则表面 的辐射度为：

其中 是参与辐射传热的表面数量。引入克罗内克符号 并对灰体辐射应用斯特藩-玻尔兹曼定律 (方程 2.278) 之后，可重新整理方程 2.297 并推导出 S2S 建模方程：

使用预先计算的角系数 求解方程 2.298 的线性方程组，可得出参与表面的 。然后，便可轻松计算出每个表面上的净辐射热流。对于表面 ，净辐射热通量 即每单位面积出射 () 与入射 () 辐射的差值。根据方程 2.278 和方程 2.296，可以推导出下列通量公式：

对于给定的表面面积 ，离开表面的净辐射热流 的计算公式为：

S2S 模型由方程 2.298 形式的线性方程组构成。应用该模型的优点在于，对于给定的角系数和温度，可通过求解线性方程组来计算净热流，且通过应用数值算法即可完成计算。但是，应用建议的表面对表面模型，其主要难点在于计算 n 个参与表面的 个角系数。此过程非常耗时，特别是表面数量越多，计算越耗时。