Man unterscheidet aktive und passive Nutzung. Die aktive Nutzung erfolgt über Sonnenkollektoren für die Warmwasserbereitung (Solarthermie), Sonnenkollektoren für Stromerzeugung (Photovoltaik) sowie thermischen Solaranlagen. Ein Gebäude kann die Sonnenenergie passiv nutzen, wenn es entsprechend nach der Sonne ausgerichtet ist. Auf diese Weise wird so viel wie möglich der Wärmeeinstrahlung im Innern gesammelt, gespeichert und verteilt. Einzelne Bauelemente unterstützen dies: Durch die Fenster fallen die energiereichen, langwellige Strahlung ins Innere des Hauses und werden dort in langwellige Wärmestrahlung umgewandelt (Treibhauseffekt). Für eine optimale Energieausbeute ist die Ausrichtung, die Größe und die Art der Fenster maßgeblich: An der Südseite eines Hauses sollten großflächige Fenster eingesetzt werden, um soviel Sonnenlicht wie möglich einzufangen. Schon geringe Abweichungen von der Südorientierung um 20 Prozent bringen fünf Prozent weniger Wärmegewinn. Die Größe des Fensterglases ist abhängig von den Dämmeigenschaften des Glases. Als Wärmespeicher bezeichnet man massive Wände (etwa aus Ziegeln) und Decken. Die Wärmeabgabe dieser Bauteile ist dann abhängig von deren Speichermasse, dem Material und den Temperaturunterschieden. Auch in Wintergärten wirkt der Treibhauseffekt. Mit einem solchen Glasvorbau lassen sich enorme Wärmegewinne für das Haus erzielen. Abschattungen und Lüftungen verhindern ein Zuviel an Wärme. Auch die Wärmeverluste eines Gebäudes lassen sich mit einem Wintergarten enorm verringern. Eine lichtdurchlässige Wärmedämmung kombiniert den Vorteil der herkömmlichen Wärmedämmung, die verhindert, das Wärme von innen nach Außen gelangt, mit der Nutzung der Sonneneinstrahlung. Durch das transparente Material können die Sonnenstrahlen direkt auf die massive Wand auftreffen. Dort wird die Sonnenenergie in Wärme umgewandelt. Da die Dämmung ja das Auskühlen der Wand verhindert, wird die Wärme in der Mauer gebunden und stetig an den Innenraum abgegeben. Abschattungen verhindern eine Überhitzung.