Um sistema básico de Aquecimento de água por Energia Solar é composto de coletores solares(placas) e reservatório térmico (Boiler).
As placas coletoras são responsáveis pela absorção da radiação solar. O calor do sol, captado pelas placas do aquecedor solar, é transferido para a água que circula no interior de suas tubulações de cobre.
O reservatório térmico, também conhecido por Boiler, é um recipiente para armazenamento da água aquecida. São cilindros de cobre, inox ou polipropileno, isolados termicamente com poliuretano expandido sem CFC, que não agride a camada de ozônio. Desta forma, a água é conservada aquecida para consumo posterior. A caixa de água fria alimenta o reservatório térmico do aquecedor solar, mantendo-o sempre cheio.
Em sistemas convencionais, a água circula entre os coletores e o reservatório térmico através de um sistema natural chamado termossifão. Nesse sistema, a água dos coletores fica mais quente e, portanto, menos densa que a água no reservatório. Assim a água fria “empurra” a água quente gerando a circulação. Esses sistemas são chamados da circulação natural ou termossifão.
A circulação da água também pode ser feita através de motobombas em um processo chamado de circulação forçada ou bombeado, e são normalmente utilizados em piscinas e sistemas de grandes volumes.

Quando os raios do sol atravessam o vidro da tampa do coletor, eles esquentam as aletas que são feitas de cobre ou alumínio e pintadas com uma tinta especial e escura que ajuda na absorção máxima da radiação solar. O calor passa então das aletas para os tubos (serpentina) que geralmente são de cobre. Daí a água que está dentro da serpentina esquenta e vai direto para o reservatório do aquecedor solar .
Os coletores são fabricados com matéria-prima nobre, como o cobre e o alumínio. Recebem um cuidadoso isolamento térmico e ainda vedação com borracha de silicone. Eles, têm cobertura de vidro liso e são instalados sobre telhados ou lajes, sempre o mais próximo possível do reservatório térmico.
O número de coletores  a ser usado numa instalação depende do tamanho do reservatório térmico, mas pode também variar de acordo com o nível de insolação de uma região ou até mesmo de acordo com as condições de instalação.

Para garantir que nunca haverá falta de água quente, todo Aquecedor Solar traz um sistema auxiliar de Aquecimento.
E quando o tempo fica muito nublado ou chuvoso por vários dias, ou quando a casa recebe visitas e o número de banhos fica acima do dimensionamento inicial, o sistema auxiliar - que pode ser elétrico ou a gás - entra em ação.
Ou você pode usar o chuveiro elétrico normalmente, sem complicações. Mas a verdade é que com o nível de insolação do Brasil, o sistema auxiliar de Aquecimento é acionado apenas poucos dias por ano.

​A água fria passa por um sistema de serpentina distribuída ao redor da câmara de combustão (local onde a chama fica acessa). Desta forma a água é aquecida gradualmente, à medida que passa pelo aparelho. Neste sistema não há necessidade do aparelho ter um reservatório por acumulação, por tanto, o consumo da água é imediato.

Funcionamento:
O acionamento do aparelho ocorre quando é aberto um ponto de consumo de água. Isto é, a chama é acesa quando a água entra pelo aquecedor e movimenta uma peça fazendo com que o gás seja liberado, e simultaneamente ao acionamento do gás a unidade eletrônica (pilha) recebe um comando para produzir uma faísca e assim acendendo o fogo (a chama). Além de produzir a faísca, a pilha também mantém a válvula do gás aberta para que o fogo continue aceso durante o tempo todo que o ponto de água estiver aberto.

Já os aparelhos por acumulação, conhecido como boilers, necessitam de um reservatório de acumulação (como o próprio nome já diz). Isto é, cada aparelho apresenta um cilindro vertical onde a água fica armazenada, e onde é aquecida pela chama (que é produzida em um tubo no centro do cilindro). O controle do aquecimento da água é feito por meio de um termostato que mantém automaticamente a temperatura dentro dos limites estabelecidos, enquanto que a perda do calor é controlada pelo revestimento térmico existente no cilindro. Com este sistema de aquecimento o consumo da água pode ser imediato (conforme a regulagem) ou para consumo posterior.

Funcionamento:
A chama fica acesa o tempo todo, conhecida como chama piloto (não necessita de energia elétrica), mantendo a água sempre em aquecimento. Pode ser regulada (para uma chama maior) minutos antes do uso para que a água fique mais quente. Ou a chama pode ficar o tempo todo em um nível superior para que a água sempre esteja quente, consequentemente o consumo do gás será maior. A quantidade de litros de água aquecida depende do tamanho do reservatório, portanto, a água quente é limitada.