太陽能熱利用太陽光產生熱能，而非電能。屋頂上的平板集熱器為家庭和游泳池提供熱水。聚光太陽能發電廠利用鏡子將太陽光聚焦到接​​頭上，產生高溫熱能驅動蒸汽渦輪機發電。

區別至關重要。光伏板直接將光能轉換為電能，而太陽能熱發電則先將光能轉換為熱能。這些熱能可以儲存在熔鹽或油中，以備後用，這使得聚光太陽能發電廠具有優勢：它們可以在日落後發電。

太陽能熱利用更簡單、更經濟，尤其適用於低溫環境。在陽光充足的地區，屋頂熱水器幾年就能收回成本。聚光太陽能發電則較為複雜昂貴，在陽光直射的沙漠地區效果最佳。一些聚光太陽能發電廠已經因經濟原因倒閉，而另一些，例如摩洛哥和加州的聚光太陽能發電廠，仍在持續運作。

常見類型

• 平板集電器
• 真空管集氣管
• 拋物線槽
• 太陽能發電塔
• 碟式斯特林系統