Güneşe güç veren enerji yıldızın çekirdeğinin içindeki proton kaynaşmasından kaynaklanır. Aşırı sıcaklık ve basınç atomları parçalara ayırır ve serbest protonların önce hidrojen izotopları ile daha sonra izotoplarına birleşmesini sağlar helyum. Bu işlem muazzam miktarda enerji açığa çıkarır.
Güneş enerjisinin elektriğe dönüştürülmesi genellikle iki yoldan biriyle gerçekleşir. Fotovoltaik paneller, ışık ışınları çarptığında elektron akışı oluşturan ve doğrudan elektrik üreten silikon gofretlerdir. Konsantre güneş enerjisi sistemleri, güneşin ısısını, bir türbini çalıştırmak ve elektrik üretmek için elde edilen buharı kullanarak su kaynatmaya odaklar. Fotovoltaik paneller, özel ev tipi güneş enerjisi tesisatlarında yaygındır; çoğu endüstriyel veya ticari güneş enerjisi tesisi konsantre güneş enerjisi kullanır. Bazıları ısıyı saklamak için erimiş tuz gibi bir ortam bile kullanır, güneş battıktan sonra bile elektrik üretimine izin verir.
Teknik açıdan konuşursak, fosil yakıtlar bile enerjilerini güneşe geri götürürler. Fosil yakıtlar, bitki ve hayvansal maddelerin milyonlarca yıl öncesinden parçalanmasının sonucudur. Bitki yaşamı, doğrudan fotosentez yoluyla yiyecek üretmek için güneşe dayanıyordu. Aynı bitkiler aynı zamanda gezegendeki tüm diğer organizmaları besleyen besin zincirinin temeli olarak da görev yaptı.
