Jest to energia pochodząca z promieniowania słonecznego. Ilość energii słonecznej na 1 km kwadratowy powierzchni Ziemi wynosi około 4000 MW, co wystarczyłoby do ogrzania i oświetlenia niewielkiego miasta. Należy wiedzieć, że w ciągu jednej sekundy Słońce wypromieniowuje 13 000 000 razy więcej energii, niż wynosi ilość energii elektrycznej zużywanej przez rok w USA.

Energia słoneczna może być pobierana bezpośrednio. Kotły słoneczne stosowane są zarówno w przemyśle, jak i w gospodarstwach domowych. Buduje się je z reguły z czarnych (pochłaniających ciepło) paneli zawierających rury, którymi płynie ogrzewana przez Słońce woda lub powietrze; przepływ wymusza konwekcja termiczna lub pompa. Energia słoneczna może być także wykorzystywana pośrednio, za pomocą baterii słonecznych (ogniw fotoelektrycznych), zbudowanych z półprzewodników (z reguły krzemowych) paneli, które wytwarzają energię elektryczną, kiedy oświetla je Słońce. Chociaż uzyskanie dużych mocy przy wykorzystaniu energii słonecznej jest trudne (w porównaniu z takimi źródłami energii, jak paliwa kopalne czy jądrowe), jest ona podstawowym, czystym ekologicznie i odnawialnym źródłem, stosowanym od Skandynawii na północy po południowo-zachodnie regiony USA i kraje śródziemnomorskie.

Piec słoneczny, taki jak zbudowany w 1970 roku w Odeillo we francuskich Pirenejach, składa się z tysięcy zwierciadeł, które ogniskują promienie Słońca. Otrzymuje się w ten sposób silne źródło czystego ciepła do celów przemysłowych, naukowych czy eksperymentalnych. Istnieją projekty rozbudowania instalacji kosmicznych, które za pomocą olbrzymich reflektorów słonecznych zbierałyby energię słoneczną i kierowały ją na Ziemię w postaci wiązki mikrofal. Z powodu wysokiej ceny i niskiej wydajności baterie słoneczne, mimo niewielkich kosztów eksploatacji, znalazły mało zastosowań poza pojazdami kosmicznymi i sztucznymi satelitami. Warto dodać, że ogrzewanie słoneczne jest jednak szeroko wykorzystywane w gospodarstwach domowych wielu państw świata.