Her iki ana güneş enerjisi türü de güneş ışığından enerji alınarak yapılır. Fotovoltaik güneş enerjisi en yaygın olanıdır ve güneş ışığında bulunan fotonlar bir silikon güneş paneline çarptığında üretilir. Diğer güneş enerjisi türüne, güneşi ısıdan suya ısı kullanarak yapılan güneş ısısı denir.
Güneş ışığı fotovoltaik güneş enerjisinde güneş paneline çarptığında, fotonlar silikon moleküllerini harekete geçirerek hareket etmelerini sağlar ve bu da elektrik üretir. Fotovoltaik güneş panelleri tarafından üretilen elektrik daha sonra doğrudan elektrik şebekesine aktarılır veya ihtiyaç duyulana kadar bir pilde saklanır.
Evlerde ve yüzme havuzlarında sıcak su sağlamak için güneş enerjisi kullanılabilir; Dünyada çok sayıda güneş enerjisi termik santrali var. Güneş enerjisi santralleri, güneşin sıcaklığını bir sıvı kabı üzerinde yoğunlaştırmak için bir dizi ayna kullanır. Sıvı kaynadığında buhar çıkarır, bu daha sonra kömür santrallerinde bulunanlar gibi geleneksel bir buhar üreticisine güç sağlamak için kullanılır.
Birçok insan, evleri için enerji üretmek için fotovoltaik güneş panelleri kullanmasına rağmen, aynı zamanda büyük ölçekli enerji santralleri oluşturmak için de kullanılabilir. Bununla birlikte, fotovoltaik güneş santralleri, daha küçük bir alanda daha fazla enerji üretebilen konsantre güneş termik santrallerinden çok daha fazla alana ihtiyaç duyar.