太陽能是指主要用於實際目的利用太陽光輻射。然而，除了地熱能和潮汐能以外，所有其他的可再生能源都是來源自太陽的能量。

太陽能技術被廣泛定性為被動的或主動的方式來捕獲，轉換和分配太陽光。主動式太陽能技術，利用太陽能光電板，泵，風機將陽光轉換為有用的輸出。被動式太陽能技術，包括選擇材料具有良好的熱性能，設計，自然空氣流通的空間，並按照太陽來安排的建築物的位置。主動式太陽能技術，增加能源供應，被認為是供應端的技術；而被動式太陽能技術，減少替代資源的需要，通常被認為是需求端的技術。

利用太陽能的方法主要有：

• 使用太陽能電池，通過光電轉換把太陽光中包含的能量轉化為電能

• 利用便宜的鏡子將陽光反射至昂貴高效能太陽能電池（但需要注意散熱），可以減低發電成本

• 使用太陽能熱水器，利用太陽光的熱量把水加熱

• 利用太陽光的熱量加熱水，並利用熱水發電

• 利用太陽的熱能來進行吸附式製冷

• 透過機械及硬體設備來收集及傳送太陽能的熱量，以供應暖氣設備。可分為主動式太陽能加熱系統及被動式太陽能加熱系統

• 利用太陽能的熱量來驅動斯特林發動機

• 利用太陽能加熱鹽類，再用鹽類儲存的熱量發電（在夜間仍會繼續發電）

• 將吸收太陽能熱量的系統整合於太陽能電池上，降低成本。

• 集中太陽能於定點製造龍捲風，利用龍捲風來做高效能的風力發電

• 利用太陽能作為熱源進行海水淡化

• 能源作物也是一種太陽能

• 太空太陽能轉換電能儲存，輸送到地面電能接收站，訊號接收站

• 根據環境與環境太陽日照的長短強弱，可移動式和固定式太陽能利用網

• 太陽能運輸（汽車、船、飛機...等）、太陽能公共設施（路燈、紅綠燈、招牌...等）、建築整合太陽能（房屋、廠房、電廠、水廠...等）

• 太陽能裝置，例如：太陽能計算機、太陽能背包、太陽能檯燈、太陽能手電筒...等各式太陽能應用與裝置

直到近期，太陽能還只能小規模使用，利用太陽能發電還存在成本高、轉換效率低的問題。但是太陽電池在為人造衛星提供能源方面得到了很好的應用，而且在一些情況下，太陽能發電已經有經濟競爭力；現在太陽能的成本已經在許多市場達到電網平價。