Die Funktionsweise der Solarthermie basiert auf der Wärmeübertragung durch Sonnenstrahlung. Ähnlich wie die Sonne die Haut erwärmt, erwärmen sich auch die Kollektoren einer Solarthermieanlage im Sonnenlicht. Die Kollektoren nehmen die Sonnenenergie auf und übertragen sie mit möglichst geringen Verlusten auf eine Flüssigkeit, die sich dadurch erhitzt.
Diese Solarflüssigkeit wird dann durch Rohrleitungen zu einem Trinkwasser- oder Pufferspeicher im Haus geleitet, wo die thermische Energie gespeichert wird. Nachdem sich das Medium im Speicher abgekühlt hat, kehrt es zum Kollektor zurück, um erneut Solarwärme aufzunehmen.
Ein zusätzlicher Wärmeerzeuger wie eine Gasheizung, eine Wärmepumpe oder eine Holzheizanlage ergänzt die Solarheizung und sorgt für ausreichend Wärme, wenn die Sonne nicht scheint.