Los colectores solares, aunque a veces también se hacen llamar paneles solares, no son exactamente lo mismo. Son elementos que sirven para aprovechar la energía del sol, la cual transforman en calor para ser utilizado a nivel doméstico o comercial. Los más utilizados y vendidos son los planos, que están formados por una caja construida en metal y vidrio, de la cual cinco de las caras son opacas y están aisladas térmicamente. En el fondo de esta caja hay una serie de conductos que son los que portan el agua caliente.
El funcionamiento de estos artefactos es a modo de efecto invernadero, donde la energía del sol incide en el vidrio, orientado hacia el mismo, y este vidrio actúa de filtro de algunas ondas solares. La luz solar se filtra y calienta la placa del fondo, emitiendo radiación de onda larga. Esto hace que todo el recipiente se caliente, llegando a una temperatura más alta que en el exterior, por lo que se calientan los conductos anteriormente citados y de esta forma se transporta la energía allá donde se quiera. La mayoría de estos colectores se utilizan para agua caliente de uso sanitario, ya que para esto se exige una menor temperatura en el caloportador (conductos), lo que facilita su uso.
El colector es, por tanto, una de las mejores formas de aprovechar la energía solar, ya que al utilizar el vidrio se permite más fácilmente el paso de la energía solar a través del mismo hasta la placa de absorción, con lo que se minimizan las pérdidas de calor por causa de la radiación y convección en la parte superior de las placas. Además, el fluido que circula dentro del colector es un anticongelante, no es agua, con lo que el captador está protegido frente a posibles heladas.Esto supone, aparte de un gran ahorro energético, una gran mejora de la economía.
Como se decía al principio, a pesar de que muchas veces se suele catalogar de igual forma a placas, paneles, módulos y colectores, esto no es del todo cierto. El aprovechamiento de la energía solar se realiza principalmente de dos formas: generando electricidad o acumulando calor. En el caso de la electricidad, es donde se utilizan placas, paneles y módulos, pero para la acumulación y aprovechamiento de calor son más efectivos los colectores, ya que, para empezar, y como se ha explicado antes, tienen una tecnología muy específica para este cometido.
Asimismo, existe también un tipo específico de colector llamado de concentración, que se utiliza para aplicaciones industriales de alta envergadura, tales como aire acondicionado y generación central de energía y calor. Utilizando estos aparatos podemos acumular mucha más energía, cuyos concentradores deben seguir al sol si se quiere incrementar la eficacia. Es un dispositivo más costoso, pero que incrementa mucho la temperatura del fluido (al estar concentrado), por lo que se gana en tiempo y recursos. Además, a largo plazo la inversión es ampliamente amortizable.