Il existe deux grands types de panneaux solaires thermiques : les capteurs à eau et les systèmes aérothermiques (capteurs à air et systèmes pariétodynamiques plus ou moins passifs).

Dans les capteurs thermiques « à eau », l’eau ou plus souvent un liquide caloporteur, (cf chauffe-eau solaire) circule dans des tubes en circuit fermé. Pour obtenir un meilleur rendement, les tubes peuvent être « sous-vide » c’est-à-dire que la surface des tubes est double et qu’entre ces deux couches est fait le vide. Ceci permet d’obtenir un effet de serre.4 Les panneaux solaire thermique peuvent également se résumer à une simple surface vitrée sous laquelle circule le liquide caloporteur dans un circuit fermé. Ce système représente la première technologie de capteurs, la moins performante actuellement.