ความร้อนจากดวงอาทิตย์ถูกนำมาใช้เป็นพลังงานที่สำคัญต่อโลก มีประโยชน์อย่างมากในการผลิตพลังงานหากมีการใช้อย่างคุ้มค่า พลังงานแสงอาทิตย์สามารถใช้โดยตรงเพื่อผลิตไฟฟ้าหรือสำหรับทำความร้อน หรือแม้แต่ทำความเย็น มีอยู่หลายวิธีการในการนำความร้อนจากดวงอาทิตย์มาใช้
กระบวนการของเซลล์แสงอาทิตย์คือการผลิตไฟฟ้าจากแสง ความลับของกระบวนการนี้คือการใช้สารกึ่งตัวนำที่สามารถปรับเปลี่ยนให้เหมาะสมเพื่อปล่อยประจุไฟฟ้า ซึ่งเป็นอนุภาคที่ถูกชาร์จที่ขั้วลบ สิ่งนี้เป็นพื้นฐานของไฟฟ้า ซิลิกอนเป็นสารที่ใช้ในการนำแสงอาทิตย์ เมื่อแสงส่องมายังสารกึ่งตัวนำ ทำให้เกิดกระแสไฟฟ้าสลับ ยิ่งแสงส่องมากเท่าไรไฟฟ้าก็ยิ่งมากขึ้น ดังนั้นหากใช้สารตัวนำก็ยังสามารถผลิตไฟฟ้าในวันที่มีเมฆมากได้อีกด้วย เนื่องจากผลิตไฟฟ้าได้สัดส่วนกับความหนาแน่นของเมฆ
อุปกรณ์ขนาดเล็กหลายชนิดมีการทำงานโดยใช้เซลล์แสงอาทิตย์ เช่น เครื่องคิดเลข นอกจากนี้เซลล์แสงอาทิตย์ยังใช้เพื่อผลิตไฟฟ้าในพื้นที่ที่ไม่มีสายส่งไฟฟ้า นอกจากนี้ยังมีตู้เย็นที่สามารถปฏิบัติงานโดยใช้พลังงานแสงอาทิตย์ และยังถูกนำไปใช้เพื่อรักษาความเย็นของอาหารในพื้นที่ที่ไม่มีไฟฟ้าใช้
นอกจากนี้ยังมีบ้านพลังงานแสงอาทิตย์ซึ่งถูกออกแบบขึ้นโดยการใช้หินชนวนติดเซลล์แสงอาทิตย์บนหลังคา ฟิล์มแบบบางที่ยืดหยุ่นสามารถนำไปประกอบเข้ากับหลังคารูปโค้งได้ ตัวสะสมแสงเป็นกล่องที่มีฝาเป็นกระจก ที่ตั้งอยู่บนหลังคาเหมือนหน้าต่างบนหลังคา ในกล่องนี้มีชุดท่อทองแดงที่มีปีกทองแดงติดอยู่ โครงสร้างทั้งหมดถูกเคลือบด้วยสารสีดำที่ออกแบบมาเพื่อดูดลำแสงอาทิตย์ ในขณะที่ฟิล์มกึ่งโปร่งแสงทำให้เกิดการผสมผสานแสงเงาเข้ากับแสงในตอนกลางวัน ละผลิตพลังงานแสงอาทิตย์ให้กับอุปกรณ์จำนวนมาก ตั้งแต่น้ำร้อนและการทำความร้อนในอาคารพักอาศัยและอาคารพาณิชย์ ไปจนถึงการทำความร้อนในสระว่ายน้ำ การทำความเย็นโดยใช้แสงอาทิตย์ การทำความร้อนในกระบวนการอุตสาหกรรม และ การกำจัดความเค็มของน้ำดื่ม การผลิตน้ำร้อนในครัวเรือนเป็นสิ่งที่นิยมมากที่สุด สามารถตอบสนองความต้องการในการใช้ได้มากที่สุดขึ้นอยู่กับสภาพแวดล้อมและระบบ ซึ่งช่วยลดค่าใช้จ่ายจากไฟฟ้าได้มากขึ้น