Quella solare è un'energia gratuita, non la si deve pagare (almeno per ora) e il suo uso non causa emissioni di gas serra che alterano il clima.
Con l'energia solare si può riscaldare una casa, produrre acqua calda ed energia elettrica, cucinare, essiccare erbe e frutta, ma per sfruttare quest'energia occorrono speciali tecnologie ed accorgimenti.
Nel centro del sole avvengono processi di fusione nucleare in cui due nuclei d'idrogeno (basso numero atomico) si uniscono e formano un nucleo di elio. La fusione nucleare libera enormi quantità d'energia in quanto la massa del nucleo risultante (elio) è minore della somma delle masse dei nuclei iniziali (i due nuclei d'idrogeno).

La differenza di massa è convertita in energia (E = m * c²).
L'intensità (potenza) della radiazione globale viene misurata con uno strumento detto piranometro o solarimetro ed è riferita all'unità d'area. L'unità di misura è quindi W/m² o kW/m².
L'intensità della radiazione sulla superficie solare (fotosfera) è di 63 MW/m²; questo significa che da ogni m² della fotosfera vengono irradiati in un ora 63.000 kWh, corrispondenti all'energia contenuta in 6.300 litri di gasolio, una quantità sufficiente per riscaldare ogni anno 3 villette unifamiliari. La Terra dista dal sole circa 150 milioni km. A questa distanza l'intensità della radiazione emessa dal sole è mediamente di 1,37 kW/m².
Inoltre è importante sottolineare tre aspetti:

• L'asse di rotazione della Terra è inclinato di 23,5 gradi rispetto al piano eclittico (piano dell'orbita);
• Per effetto della rotazione, la direzione dell'asse terrestre rimane invariata durante tutto il percorso: la Terra si comporta come una trottola;
• Il movimento della Terra attorno al sole causa le stagioni e la variazione dell'altezza del sole sopra l'orizzonte.

Da questo comportamento risulta che la radiazione solare incide sulla Terra sotto un angolo che varia, con le stagioni, di ±23,5 gradi; che corrisponde al soleggiamento che la Terra riceve in occasione del solstizio d'estate e d'inverno.
L'energia solare non raggiunge la superficie terrestre in maniera costante, la sua quantità varia durante il giorno, da stagione a stagione e dipende dalla nuvolosità, dall'angolo d'incidenza e dalla riflettanza delle superfici.
La radiazione globale è costituita da tre componenti, quella diretta, quella diffusa e quella riflessa.

La radiazione diretta è quella che giunge direttamente dal sole, parte di essa viene riflessa dal terreno e a sua volta diffusa dal cielo, dalle nuvole e da superfici riflettenti.
La radiazione diretta si ha quindi solo quando il sole è visibile.

In Italia, in una bella giornata, la radiazione globale può raggiungere un'intensità di 900−1200 W/m². La radiazione diffusa oscilla invece tra 0 e 250−300 W/m².
La radiazione diffusa rappresenta in Italia circa il 25% della radiazione globale. Quando il cielo è densamente coperto, all'imbrunire, l'intensità della radiazione non supera i 50−100 W/m².
Una superficie riceve il massimo degli apporti quando i raggi solari incidono perpendicolarmente su di essa. La posizione del sole varia però durante il giorno e durante le stagioni, quindi varia anche l'angolo con il quale i raggi solari colpiscono una superficie.

Gli apporti dipendono dunque dall'orientamento e dall'inclinazione delle superfici.
Studi e sperimentazioni fatte hanno dimostrato che le condizioni migliori per la sistemazione di pannelli fotovoltaici sono un orientamento a sud ed una inclinazione di 30 gradi, in quanto con questo orientamento si ha il maggior irraggiamento.