Globálním slunečním zářením dopadajícím na určité místo na Zemi se rozumí světlo přímé i rozptýlené (odrazy a lomy). Prakticky může být využito dvojím způsobem:

Sluneční kolektory
svým povrchem sluneční záření pohlcují a jeho tepelnou složkou je ohříváno médium (voda). Získané teplo se akumuluje.

Fotovoltaické články
využívají vlastností (schopností) některých látek (selénu a jiných polovodičů) převádět dopadající světelnou energii přímo na elektřinu. V malém jsou známy jako "sluneční baterie" napájecí kapesní kalkulačky, velké výkony zatím naráží na ekonomické problémy, vyžadující další technická řešení hromadné výroby.

Využívání tepla obsaženého ve slunečním záření může již dnes přispět energetickým požadavkům provozu budov a domácností. Jako jediný zdroj energie pro vytápění a přípravu teplé užitkové vody však nestačí. Celková množství globálního slunečního záření jsou totiž v průběhu roku rozložena velmi nerovnoměrně. Na většině území ČR se suma globálního slunečního záření pohybuje kolem 1000kWh/m²/rok, v okolí Prahy je to 1081kWh/m²/rok, t.j. 3890MJ/m²/rok.

Nerovnoměrnost ročního rozložení sum globálního slunečního záření je na našem území třikrát až čtyřikrát větší než v oblastech s optimálním osluněním. Přitom charakteristiky globálního záření a potřeb tepelné energie v jednotlivých měsících mají právě opačný průběh.

Využitelnost tepelného slunečního záření tedy naráží na problém sezónní akumulace velkého množství tepla. K tomu přistupuje relativně nízká účinnost plochých kolektorů (40%).
Pro jednogenerační rodinný domek by při účinné ploše plochých slunečních kolektorů 27m² muselo být v období duben - září akumulováno asi 6000kWh tepla. Pak by v období od října do března mohlo být z této akumulace čerpáno kolem 5800 kWh. Kdyby v perfektně tepelně izolované akumulační nádrži teplota kolísala mezi 35 až 75°C, musel by její objem vody být nejméně 130m3, což je technicky velmi složité a ekonomicky zcela neúnosné.

Představa o plném pokrytí potřeb tepla pouze využitím Slunce je díky zmíněné nerovnoměrnosti a účinnosti zpochybněna. Jako doplňkový zdroj se však sluneční záření může v některých případech osvědčit, zejména za využití tepelného čerpadla a nových způsobů akumulace tepla.