La energía solar térmica se define como aquella energía que tiene la materia debido a su temperatura. La energía térmica está muy presente en nuestra vida diaria y tiene numerosas aplicaciones. El sol la produce de manera natural, otra manera de obtenerla de forma artificial es mediante electricidad, gas, carbón, petróleo, bio-diésel y prácticamente cualquier combustible (todos generan calor), aunque no es eficiente generar energía térmica con estos combustibles. Sus aplicaciones se pueden clasificar en domésticas e industriales. El máximo aprovechamiento de la energía térmica se obtiene cuando se almacena en depósitos de agua. El agua se calienta con la energía térmica y luego éste agua se puede utilizar para infinidad de aplicaciones.
La aplicación doméstica por excelencia para la energía solar térmica es el calentamiento de agua mediante paneles solares térmicos, con los que se calienta el agua de consumo doméstico. Otra aplicación usual es la calefacción con suelo radiante (tubos de agua caliente instalados debajo del suelo de la vivienda que desprenden calor y calientan las estancias). Estas aplicaciones domésticas están muy extendidas.
El Código Técnico de la Edificación (CTE DB HE 4 – Ahorro de Energía) aprobado en España en 2006 establece la obligatoriedad de instalar paneles solares de origen térmico para la obtención de agua caliente sanitaria en los edificios de nueva construcción y en la rehabilitación de edificios existentes de cualquier uso en los que exista una demanda de agua caliente.
En cuanto a las aplicaciones industriales de la energía solar térmica, se basan principalmente en calentar agua para posteriormente ser utilizada en procesos de lavado y secado de cualquier tipo de productos. Otras aplicaciones donde se puede utilizar es en procesos de limpieza de lavanderías industriales o para lavado de piezas, de coches o de cualquier otro producto industrial.