Die wesentlichen Bestandteile einer Solarwärmeanlage sind der Kollektor und der Solarspeicher. Der Kollektor absorbiert die Sonnenstrahlung und wandelt sie in Wärme um. Die Solarwärme wird mit Hilfe einer Wärmeträgerflüssigkeit durch wärmegedämmte Rohrleitungen zum Solarspeicher gepumpt und dort an das Speicherwasser abgegeben. Die Wärmeträgerflüssigkeit besteht aus einem Frostschutzgemisch, damit der Kollektor im Winter bei Temperaturen unter Null Grad Celsius nicht zerstört wird. Im Solarspeicher wird die Wärme so lange bevorratet, bis sie benötigt wird.

In Deutschland werden fast ausschließlich Solarwärmeanlagen mit Zwangsumlauf eingesetzt. D.h. eine Regelung setzt bei ausreichender Solarenergie eine Pumpe in Bewegung und pumpt die Solarwärme zum Solarspeicher, der üblicherweise im Heizungskeller steht.

Bei Thermosyphonsystemen wird der Speicher oberhalb des Kollektors montiert. Wenn nun die Sonne das Wasser im Kollektor erwärmt, steigt dieses warme Wasser aufgrund seiner geringeren Dichte von alleine in den Speicher. Thermosyphonsysteme benötigen deshalb keine Regelung und keine Umwälzpumpe, man spricht auch von Naturumwälzung. Diese Anlagen werden vor allem in südlichen Ländern eingesetzt.

Im Winterhalbjahr steht meist nicht genügend Solarenergie zur Erwärmung des Trinkwassers zur Verfügung. Dann wird üblicherweise der obere Teil des Solarspeichers über einen zweiten Wärmetauscher von einer konventionellen Wärmequelle erwärmt. Das kann ein Gas- oder Ölkessel, ein Holzpellets- oder anderer Holzkessel oder eine Wärmepumpe sein. Die Nacherwärmung mit einem Elektroheizstab ist ebenfalls möglich, in Deutschland aber sehr unüblich, da Strom teuer ist und mit großen Verlusten im Kraftwerk erzeugt werden muss.