تشير الطاقة الشمسية الحرارية إلى فكرة جمع الطاقة الشمسية لأغراض عملية تتنوع من التسخين الشمسي وإلى توليد الطاقة الكهربية. تستخدم مجمعات حرارة الشمسية، كألواح السخان الشمسي، بكثيرة لتسخين الماء للاستخدام المنزلي والاستخدام الصناعي الخفيف. تستخدم الطاقة الشمسية الحرارية في العمارة وتصميم المباني للتحكم في الحرارة والتهوية في التصميمات الشمسية الإيجابية والسلبية على السواء. يخصص هذا المقال أساسا لمولدات الطاقة من الشمس، أي محطات توليد الطاقة التي تحول الطاقة الشمسية إلى حرارة تدير مولدا حراريا يولد الكهرياء، بالمقارنة مع الكهرضوئية التي تولد الكهرباء مباشرة من الضوء.