Solarthermie wird im privaten Bereich vorrangig im Rahmen der Gebäudeheizung und -klimatisierung genutzt. In Verbindung mit einer guten Wärmedämmung und der passiven Nutzung der solaren Einstrahlung vermindert sich der Bedarf an zusätzlicher Heizenergie bereits stark. Eine durchdachte passive Nutzung der Sonnenenergie kann auch in Mitteleuropa soweit gehen, dass eine aktive Heizungsanlage nicht mehr erforderlich ist.

Solarthermische Großkraftwerke sind im Regelfall mit flexibler Nachführtechnik ausgestattet, so dass sich die Frage der Ausrichtung nicht stellt. Bei Parabolrinnenkraftwerken kommen meistens einachsige Nachführsysteme zum Einsatz, bei Paraboloidkraftwerken und anderen horizontal nachgeführten Konzentrator-Bauweisen typischerweise zweiachsige

Flachkollektoren arbeiten bei einer durchschnittlichen Temperatur von ca. 80 °C. In ihnen wird das Licht nicht gebündelt, sondern erwärmt direkt eine flache wärmeabsorbierende Fläche, die Wärme gut leitet und mit Röhren durchzogen ist, in denen sich das Wärmeträgermedium befindet. In diesen Kollektoren wird meist ein Wasser-Propylenglykol-Gemisch (Verhältnis 60:40) als Wärmeträgermedium verwendet.

Eine Solarthermie-Anlage ermöglichst es die thermische Energie der Sonnenstrahlung für den Haushalt nutzbar zu machen. Somit kann ein beträchtlicher Anteil der Heizkosten, der für die Erwärmung von Brauchwasser benötigt wird, eingespart werden. Durch eine genügend groß dimensionierte Anlage, kann die solarthermische Anlage sogar zur Heizungs-Unterstützung genutzt werden.

Eine Wärmepumpe arbeitet nach dem gleichen Prinzip wie man es auch zum Kühlen (z.B. im Kühlschrank) verwendet, allerdings mit umgekehrter Wirkungsweise. Sie entzieht einer Wärmequelle der Umwelt (Wasser, Erdreich oder Luft) Wärme, erhöht durch Druck deren Energieniveau und macht sie so für den Warmwasser- und Heizbedarf nutzbar.