La energía solar térmica o energía termosolar consiste en el aprovechamiento de la energía del Sol para producir calor que puede aprovecharse para cocinar alimentos o para la producción de agua caliente destinada al consumo de agua doméstico, ya sea agua caliente sanitaria, calefacción o para producción de energía mecánica y, a partir de ella, de energía eléctrica. 

Adicionalmente, puede emplearse para alimentar una máquina de refrigeración por absorción, que emplea calor en lugar de electricidad para producir frío, con el que se puede acondicionar el aire de los locales.

Ventajas:

• Son las centrales más baratas de construir (precio por megavatio instalado), especialmente las de carbón, debido a la simplicidad de construcción y la energía generada de forma masiva.
• Las centrales de ciclo combinado de gas natural son mucho más baratas (alcanzan el 50%) que una termoeléctrica convencional, aumentando la energía térmica generada (y por tanto, las ganancias) con la misma cantidad de combustible, y rebajando las emisiones citadas más arriba en un 20%, quedando así en 0,35 kg de CO2, por kWh producido.
• La energía térmica se puede aprovechar en un motor térmico.

Desventajas:

• Sus emisiones térmicas y de vapor pueden alterar el microclima local.
• Afectan negativamente a los ecosistemas fluviales debido a los vertidos de agua caliente en éstos.
• Se debe complementar este método de convertir energía con otros.
• Los lugares donde hay mayor radiación, son, por lo general, lugares desérticos y alejados.