La energía solar térmica o energía termosolar, consiste en el aprovechamiento de la energía del sol para producir calor que puede aprovecharse para la producción de agua caliente destinada al consumo doméstico, ya sea agua caliente sanitaria, calefacción, o para producción de energía mecánica y a partir de ella, de electricidad.
Adicionalmente puede emplearse para alimentar una máquina de refrigeración por absorción, que emplea calor en lugar de electricidad para producir frío con el que se puede acondicionar el aire de los locales.
En cuanto a la generación de agua caliente para usos sanitarios, hay dos tipos de instalaciones: las de circuito abierto y las de circuito cerrado. En las primeras, el agua de consumo pasa directamente por los colectores solares. Este sistema reduce costos y es más eficiente (energéticamente hablando).

El suelo radiante es el sistema de calefacción más confortable y el que más se aproxima al sistema ideal. El sistema consiste en una red de tubos instalados debajo de cualquier pavimento por el que circula agua a baja temperatura

La calefacción por suelo radiante ofrece un confort a baja velocidad del aire por que calefacciona por radiación sin levantar polvo ni microorganismos.
No seca el aire ni las mucosas nasales, y mantiene los pies calientes mientras respira aire más fresco. Conseguimos, por tanto, una repartición optima de la temperatura en la zona que deseamos calentar.
La calefacción por suelo radiante a baja temperatura no ensucia las paredes ni ocupa espacio como los radiadores convencionales.

Al trabajar a baja temperatura permite utilizar cualquier fuente de energía, gas-oil, gas natural, bomba de calor y especialmente energías renovables, como la solar, donde su aprovechamiento es óptimo.

Otra de las aplicaciones de la energías renovables, en concreto, de la energía solar térmica es el Calentamiento de Piscinas. Con esta forma de aplicación conseguimos alargar la temporada de baño, reducida a los días más soleados y calurosos del año, considerablemente. Normalmente entre Mayo´-Junio y Septiembre

Esta forma de aplicación de la energía solar térmica goza además de una serie de ventajas, como pueden ser el bajo coste de los materiales empleados, ya que no es necesario colocar placas planas, si no que normalmente se utilizan colectores de polipropileno mucho menos costosos. Además, tanto en España, como en países de su entorno, está prohibido calentar el agua de las piscinas con energías contaminantes.