يقوم مبدأ عمله على امتصاص اكبر قدر من الطاقة الشمسية لتسخين الماء, وفي البداية تم اختراع النوع التقليدي من السخان الشمسي وهو عبارة عن الواح زجاجية مطلية باللون الأسود لتمتص الطاقة الشمسية, وتتواجد تحت الألواح الزجاجية مباشرة انابيب مليئة بالماء وفوقها خزان ماء وحين يسخن الماء في الأنابيب يصعد للأعلى ويحل مكانه الماء البارد, ولكن حديثا تم اختراع نظام الأنابيب وهو افضل من النظام القديم.