Niestety, warunki pracy kolektorów słonecznych są o wiele bardziej skomplikowane, ponieważ ich stosowanie wiąże się bowiem ze zmieniającymi się warunkami pogodowymi oraz eksploatacyjnymi. Temperatury robocze są w nich znacznie wyższe lub  znacznie niższe w porównaniu do typowych kotłów grzewczych. Kolektory słoneczne możemy podzielić na płaskie i próżniowe.
Kolektory płaskie – Promienie słoneczne, które padają na płytę kolektora w pewnej części zostają zaabsorbowane poprzez umieszczenie we wnętrzu kolektora odpowiedniego absorbera. Zbudowany jest on na ogół z blachy miedziowej, do której mocuje się rurki. W nich przepływa czynnik odporny na działanie niskich temperatur np. glikol lub solanka. Całość pokrywa się warstwą wysoko-selektywną, czyli posiadającą wyjątkowo wysoki współczynnik absorpcji dla promieniowania słonecznego oraz niski współczynnik jego emisji. Aby zapobiec dodatkowym stratom ciepła, powierzchnia jest pokryta specjalnym izolatorem np. wełna mineralna.
Kolektory próżniowe – najczęściej składają się z kilkunastu rur próżniowych. Każda z nich jest w zasadzie oddzielnym kolektorem, posiadającym absorber otoczony próżnią. Istnieje kilka typów próżniowych rurowych kolektorów słonecznych. Zasadniczą różnicą pomiędzy nimi jest konstrukcja rury próżniowej, która może składać się z jednej warstwy lub być podwójnie przeszklona.
Czynnikiem grzewczym najczęściej jest woda lub płyn niezamarzający (glikol), a jego ruch jest wywoływany w wyniku działania pompy solarnej. Ogrzany czynnik grzewczy przepływa do zasobnika i oddaje ciepło poprzez wymiennik ciepła. Ciepło jest „odbierane” na ogół przez instalacje c.w.u. Następnie, ochłodzony czynnik grzewczy ponownie wraca do kolektora.