Die als Licht und Wärme auf die Erde auftreffende Menge an Sonnenenergie beträgt jährlich 1,5 x 1018 kWh; dies entspricht in etwa dem 15.000-fachen des gesamten Primärenergieverbrauchs der Menschheit in einem Jahr. 

Die Strahlungsenergie kann prinzipiell aufgefangen und teilweise in Elektrizität umgewandelt werden, ohne dass Nebenprodukte wie Abgase (beispielsweise Kohlendioxid) entstehen. 

Die Energiewandlung findet mit Hilfe von Solarzellen, die zu so genannten Solarmodulen verbunden werden, in Photovoltaikanlagen statt. Die erzeugte Elektrizität kann entweder vor Ort genutzt, in Akkumulatoren gespeichert oder in Stromnetze eingespeist werden.

Sinnvoll einsetzbar ist die photovoltaische Energiewandlung als ein Baustein in einem Energiemix verschiedener Energiewandlungsprozesse. Das Stromeinspeisungsgesetz und insbesondere das Erneuerbare-Energien-Gesetz machen die Errichtung von Photovoltaikanlagen zu einer rentablen Investition.

-> Zum Photovoltaikrechner der Bausparkasse Schwäbisch-Hall

In der Solarthermie wird die thermische Energie der Sonnenstrahlung nutzbar gemacht. 

Die direkte Nutzung der Solarenergie in thermischen Solaranlagen geschieht über Sonnenkollektoren. Handelsübliche Kollektoren erreichen Wirkungsgrade zwischen 60 und 70 Prozent. Das heißt, sie können bis zu 60 bis 70 Prozent der auf die Kollektorfläche auftreffenden Sonnenenergie in nutzbare Wärme umwandeln.

Von aktiver Nutzung spricht man, wenn entsprechend konstruierte Absorberflächen Sonnenwärme sammeln und diese mit Hilfe eines Mediums z. B. zu einem Wärmespeicher transportiert wird. Im Haushalt findet die Sonnenwärme vorwiegend zur Erwärmung von Wasser und der Raumluft Verwendung.

Bei der passiven Nutzung können zur Erwärmung eines Hauses z. B. ein Wintergarten, besonders große Fenster Richtung Süden oder eine wärmespeichernde Solarwand dienen.

In Verbindung mit einer guten Wärmedämmung vermindert sich der Bedarf an zusätzlicher Heizungswärme stark.