Solární tepelná energie nepřevádí sluneční energii na elektřinu, jako to dělají fotovoltaické systémy, ale na teplo, které lze použít k přípravě teplé vody a k podpoře topného systému.
Na střeše jsou instalovány řady solárních kolektorových trubek naplněných solární kapalinou, kterou je většinou směs vody a propylenglykolu. Velikost povrchu závisí mimo jiné na počtu lidí žijících v domácnosti. Solární kapalina absorbuje solární energii, dokud není dostatečně zahřátá, a předává ji přes výměník tepla do vyrovnávací nádrže v solárním systému. Solární kapalina se poté ochladí, přečerpá zpět do solárních kolektorů a dokončí cyklus.
Solární zásobník v solárním systému dokáže zásobovat dům teplem, i při nízkém slunečním záření. Během zimy však není k dispozici dostatek solární energie, takže solární tepelná energie se obvykle používá jako podpora topného systému.