S'entén per energia solar tèrmica, la transformació de l'energia de la radiació solar en calor o energia tèrmica. L'energia solar tèrmica s'encarrega d'escalfar l'aigua de forma directa arribant a temperatures que oscil·len entre els 40 i 50º gràcies a la utilització de panells solars (sempre temperatures inferiors als 80ºC). L'aigua calenta queda emmagatzemada per al seu posterior consum: escalfament d'aigua sanitària, usos industrials, calefacció, escalfament de piscines, assecadors, etc.

Per tant, l'energia solar tèrmica utilitza directament l'energia que rebem del Sol per escalfar un fluid. La diferència amb l'energia solar fotovoltaica és que aquesta aprofita les propietats físiques de certs materials semiconductors per generar electricitat a partir de la radiació solar.