Kolektory słoneczne to urządzenia dokonujące transformacji energii promieniowania słonecznego na ciepło, które następnie przekazywane jest do medium transportującego je w miejsce odbioru. Medium takim może być woda, specjalne płyny będące mieszaniną wody i glikolu lub powietrze. Dostarczone w ten sposób ciepło słoneczne może być używane do ogrzewania wody w systemach centralnego ogrzewania (jako wsparcie dla tradycyjnych źródeł ciepła) lub na przykład do ogrzewania basenów.
Sercem kolektora słonecznego jest absorber, który zwykle składa się z kilku cienkich płyt metalu (najczęściej miedzi lub aluminium). Płyn stanowiący nośnik ciepła przepływa przez rury, które podłączone są do absorbera. Wewnątrz absorbera medium nośne w specjalny sposób opływa metalowe płyty odbierając z nich ciepło. Promieniowanie słoneczne pada na absorber przez specjalną szybę zapobiegającą utracie ciepła. By zmniejszyć straty promieniowania spowodowane absorpcją w szkle, szyby takie wykonane są ze szkła nie zawierającego żelaza. Od dołu i z boków absorber posiada termoizolacyjną obudowę. Znaczne podniesienie sprawności absorberów, wynikające ze zmniejszenia strat ciepła powstających w wyniku konwekcji, osiągnięto dzięki usunięciu powietrza z przestrzeni pomiędzy absorberem a jego przezroczystą osłoną (stąd nazwa: kolektor próżniowy). Selektywny absorber umieszczony jest w szklanej rurze próżniowej. Ciepło generujące się w absorberze odbierane jest poprzez przymocowaną do niego tak zwaną rurę cieplną, która przekazuje je dalej. Rura stanowi zamknięty odcinek rury metalowej częściowo wypełnionej cieczą roboczą, która paruje pod wpływem ciepła dopływającego z absorbera
Trochę inną budowę mają lekkie absorbery wykonane specjalnie do ogrzewania basenów. Te zazwyczaj zrobione są z tworzywa sztucznego, najczęściej EPDM (termopolimer etylenowo-propylenowo-dienowy), ale także z polipropylenu i polietylenu. Kolektory basenowe mają lekką konstrukcję i można demontować je po sezonie letnim. Po usunięciu wody dają się zwinąć w rulon i są łatwe w magazynowaniu.
W systemach grzewczych wody użytkowej jej ogrzewanie i składowanie odbywa się z reguły w jednym urządzeniu zwanym zbiornikiem buforowym lub akumulacyjnym, który często umożliwia dostarczenie energii cieplnej nie tylko z kolektorów słonecznych, ale także tradycyjnych kotłów na gaz, węgiel lub inne paliwo. W ten sposób powstaje kompletny system mogący pracować również w warunkach niewystarczającego nasłonecznienia. Ze zbiornika buforowego woda dostarczana jest wprost do punktów odbioru (mieszkań, szkół, biur, itp.).
