Zatímco fotovoltaické panely přeměňují sluneční energii na elektřinu, ty solární ji využívají k ohřevu vody a produkci tepla. Fungují na podobné bázi spočívající v dopadu slunečního záření na povrch solárního panelu. Když k dopadu slunečního záření dojde, předá absorbér teplo náplni, která je v systému panelu. Náplň označovaná jako tzv. médium je nejčastěji směs roztoku vody a glykolu. Médium potom ohřívá vodu v akumulační nádobě. Takto ohřátou vodu lze využít k vytápění.
Mezi nejrozšířenější solární panely patří ploché solární termické kolektory, které se vzhledem podobají fotovoltaickým panelům. Uvnitř je systém trubek s náplní, kterou ohřívá vrchní absorpční deska. Tato deska je tvořena silnou vrstvou skla, díky níž jsou panely velmi odolné. V zimě však z tohoto důvodu vykazují nižší výkonnost.
Další možností jsou koncentrační kolektory obsahující speciální čočky či zrcadla, které přímé sluneční záření koncentrují do ohniska. Velmi účinné jsou potom vakuové solární kolektory, které nemají povrchovou sběrnou desku. Fungují na izolačním principu podobně jako termoska. Teplo do rozvodů předávají vakuové trubky.
