Els captadors solar tèrmics permeten capturar la radiació rebuda des del Sol i transformar-la i en el seu cas emmagatzemar-la en forma de calor pel seu aprofitament en els punts de consum de calefacció o aigua calenta sanitària dels edificis.

La calor és captada pels colectors solars i la transforma en calor a través del procés fototèrmic amb una eficiència que és pròpia de cada material i configuració. La calor obtinguda pot ser vehiculada de forma natural, per diferències de densitat del líquid termoportant (sigui líquid refrigerant o aigua) o a través d'una o més bombes de circulació. En el pimer cas estan els termosifons, en el segons els sistemes que es recolzen en un dipòsit exterior

Les instal·lacions destinades a la captació d'energia solar tèrmica utilitzen, principalment dos tipus de captadors:

• Captadors plans: són els més comuns, malgrat que la seva eficiència no és molt elevada, la seva capacitat és més que suficient per a molts usos. En el cas dels captadors plans de vidre aquest permet el pas de la radiació solar fins als tubs d'alumini, coure o plàstic, on es concentra la calor per poder ser aprofitada, d'aquí la importància de que el tractament al que es sotmet el vidre sigui el més adequat per a la transformació energètica i el seu manteniment és molt important per aconseguir el rendiment òptim de la instal·lació. Per aconseguir la màxima eficiència del sistema, els colectors plans estan aïllats tèrmicament per la part contrària a la recepció de la radiació solar.

Existeixen uns captadors sense coberta de vidre, i en els que, per tant no s'assoleixen tant alts rendiments, que es destinen, bàsicament a l'escalfament de l'aigua de piscines, aprofitant les bombes de recirculació d'aigua.

• Captadors de buit: La configuració d'aquests captadors està formada per diversos tubs de vidre en els que es concentra la calor i es transfereix a la placa calefactora, per on sí que circula el líquid portador. El tub de vidre exterior està segellat al buit i per tan no pot trencar-se a causa de diferències de temperatura. El buit i la netedat dels tubs colectors del captador són la garantia del seu funcionament.

Una vegada s'escalfa el líquid termoportant aquest pot ser emprat directament (bescanvi directe) o transferit a l'aigua d'un circuit secundari (bescanvi indirecte).

En instal·lacions destinades a abastir únicament d'aigua calenta sanitària, és habitual que el bescanvi de calor sigui directe (el líquid que s'escalfa és directament l'aigua de consum, com succeeix també en el sistemes d'escalfament de piscines). Però els problemes d'incrustacions associats a les característiques químiques de l'aigua i el seu calor específic fa més convenient utilitzar altres líquids, com alcohols que tenen millors propietats termoportants.

El mateix pot dir-se dels sistemes de circulació del líquid tèrmic emprat. En instal·lacions petites la utilització de termosifons, en els que l'aigua s'estratifica i s'acumula en el sifó connectat a la part superior del colector ja pot ser suficient per a oferir el volum i temperatura necessària d'aigua calenta sanitària, però que habitualment no és suficient si es vol obtenir també aigua calenta per a calefacció o es vol abastir diversos habitatges.