Vergleichbar mit einem in der Sonne geparkten Auto fängt ein Solarkollektor die Wärmestrahlung der Sonne ein. Durch die Verglasung wird die im Kollektor befindliche Luft als transparente Wärmedämmung genutzt.

Herzstück eines Kollektors ist der Absorber, der durch seine spezielle Beschichtung und Werkstoffwahl die größtmögliche Energie absorbiert. Der Grad der Umwandlung von Sonnenstrahlung in Wärme hängt von der Qualität der Absorberbeschichtung und von der Wärmeleitfähigkeit der verwendeten Materialien ab. Die Wärmeträgerflüssigkeit ist in der Regel ein Glykol-Wassergemisch und entspricht dem Kühlwassser bei Kraftfahrzeugen und ist als Korrosionsschutz und zur Frostsicherung im Winterhalbjahr erforderlich.

Die Wärmeträgerflüssigkeit transportiert die Wärme in den Brauchwasserspeicher, in dem das Wasser erärmt und bevorratet wird. Die Flachkollektoren haben durch ihren günstigen Quadratmeterpreis (380 - 640 Euro/m²) die größte Verbreitung erlangt. Wird von dem Kollektor keine Wärme abgeführt, so stellt sich die soganannte Stillstandstemperatur ein. Bei dieser Temperatur stehen die Wärmeverluste im Gleichgewicht mit der eingestrahlten Sonnenenergie. Die Stillstandstemperatur eines Flachkollektors kann über 100 Grad Celsius betragen.