Wesentlicher Bestandteil einer thermischen Solaranlage ist der Kollektor bzw. der Absorber, der die Solarenergie in Wärme umwandelt und über Rohrleitungen und Wärmeübertrager mittels eines Wärmeträgermediums zu einem Speicher transportiert. Der Speicher gleicht bei Anlagen zur Warmwasserbereitung die täglichen zeitlichen Schwankungen von Energieangebot und Energiebedarf aus. Bei großen Solaranlagen, die auch einen wesentlichen Beitrag zur Heizenergieversorgung leisten sollen, wird i. d. R. in einem Nahwärmesystem ein unterirdischer saisonaler Speicher errichtet, der den jahreszeitlichen unterschiedlichen Verlauf von Strahlungsangebot und Energienachfrage ausgleichen kann. Diese saisonalen Versorgungssysteme befinden sich in der Versuchsphase und werden hier nicht betrachtet. Bei nicht ausreichendem Sonnenenergieangebot wird über eine Nachheizung die zur Bedarfsdeckung fehlende Energiemenge zugeführt.

Eine Steuerung oder Regelung überwacht den Betriebszustand der Solaranlage und sorgt für eine möglichst effiziente Nutzung des Strahlungsangebotes. Sie schaltet bei einer Temperaturdifferenz zwischen Speicher und Kollektor die Umwälzpumpe im Kollektorkreis ein und sorgt so für den Wärmetransport zum Speicher.