1. L'aprofitament tèrmic consisteix en l'absorció de l'energia solar i la seva transformació en calor.

a) Escalfament directe de locals pel Sol : En hivernacles, habitatges i altres locals, s'aprofita el sol per a escalfar l'ambient. Alguns dissenys arquitectònics busquen aprofitar al màxim aquest efecte i controlar-lo per a poder restringir l'ús de calefacció o d'aire condicionat. Amb aquesta finalitat utilitzarem un disseny adequat que coincidisca amb l'arquitectura tradicional de cada zona. Aquesta és l'anomenada arquitectura bioclimàtica, hereva del saber de l'arquitectura popular. A més, prompte es construiran cases que s'escalfen o es refreden passivament, tot fent servir la llum del sol i principis de disseny arquitectònics. És possible d'aconseguir, amb un consum mínim, edificis confortables i amb oscil·lacions de temperatura molt petites durant l'any, encara que a l'exterior les variacions climàtiques siguen molt marcades. El disseny, l'orientació, el gruix dels murs, la grandària de les finestres, els materials de construcció emprats i el tipus d'envidrament, són alguns dels elements de l'arquitectura solar passiva

b) Acumulació de la calor solar : Es fa amb panells o estructures especials col·locades en llocs exposats al sol, com les teulades dels habitatges, en els quals s'escalfa algun fluid que s'emmagatzema la calor en dipòsits. S'usa, sobretot, per a escalfar aigua i pot suposar un important estalvi energètic si tenim en compte que en un país desenvolupat més del 5% de l'energia consumida s'usa per a escalfar aigua. Es realitza a partir de col·lectors, suferfícies exposades a la radiació que permeten absorbir la seua calor i transmetre-la al fluid.

Els col·lectors plans estan formats per una caixa recoberta de material aïllant la part superior de la qual és de vidre transparent. En el seu interior es situa una placa absorbent de color negre que conté unes conduccions, també pintades de negre, per les quals circula el fluid encarregat d'absorbir la calor.
El funcionament d'aquest dispositiu es basa en el fenòmen conegut com a efecte hivernacle: el vidre permet el pas de la radiació solar però inmpedeix que la radiació emesa per la placa calenta s'escapi cap enfora.

Els col·lectors de concentració estan format per dispositius que concentren la radiació solar sobre una superfície reduïda, una línia o un sol punt.

2. La conversió fotovoltaica permet de transformar directament de l'energia solar en energia elèctrica.
Els dispositius encarregats de realitzar aquest tipus de transformació s'anomenen cèl·lules fotovoltaiques.
Una cèl·lula fotvoltaica està constituida per dues capes de silici una de tipus P i l'altre de tipus N, cal dir que aquesta darrera és la capa que s'exposa al sol. Quan la llum incideix sobre aquesta capa, s'originen una sèrie de fenòmens a escala atòmica que generen una força electromotriu capaç de produir corrent elèctric.

Ventatges

És neta i no contaminant.
La durada d’una instal·lació solar és molt llarga tot i que no és il·limitada. Atès que els materials estan sotmesos a un envelliment, cal fer el manteniment a la instal·lació.

Inconvenients

Apàrició irregular del Sol.
No és emmagatzemable sense transformació
Per a la seva captació es necessiten grans superficies. Això que en principi és un inconvenient té els seus avantatges:
Fer una ciutat on els habitatges aprofitin l’energia solar vol dir que, urbanísticament, s’ha de construir en grans espais verds per tal que els edificis no han de ser gaire alts perquè, si no, no hi hauria prou espai als terrats per posar els captadors necessaris per produir energia per a tots els habitatges.
Tot això comporta fer ciutats molt més adequades, des del vessant arquitectònic i d’enginyeria, per aprofitar el màxim els raigs solars.

El principal inconvenient per al creixement i desenvolupament d'aquesta font d'energia és l'elevat cost que requereix, encara que les innovacions en aquesta àrea són constants, com les noves bateries solars compostes per una capa de silici inert de tan sols 50 micròmetres d'espesor, que han fet que els preus de fabricació siguin més assequibles.