平板太阳能集热器的基本工作原理十分简单。概括地说，阳光透过透明盖板照射到表面涂有吸收层的吸热体上，其中大部分太阳辐射能为吸收体所吸收，转变为热能，并传向流体通道中的工质。这样，从集热器底部入口的冷工质，在流体通道中被太阳能所加热，温度逐渐升高，加热后的热工质，带着有用的热能从集热器的上端出口，蓄入贮水箱中待用，即为有用能量收益。与此同时，由于吸热体温度升高，通过透明盖板和外壳向环境散失热量，构成平板太阳集热器的各种热损失。这就是集热器的基本工作过程。
太阳能热水器冬天冻住了怎么办？近几年来，集中反映类似的问题有许多，一些市民不知道该怎么办，有的人竟用热水冲洗太阳能真空管，试图解冻。据太阳能热水器技术人员介绍，每个太阳能热水器有12-15根采集热量的玻璃真空管，里面有水流动，气温太低会冻住，不能用热水融冰，玻璃管会因热胀冷缩炸裂，只能自然融化。建议市民每天将连接太阳能热水器的水龙头打开，让水流动，只要有水流动，就不会冻住。然而，这样会浪费大量的自来水，浪费水资源，即不环保也不经济。
在太阳能热水器中，闷晒式结构简单，造价也低。这种热水器分有胆和无胆两类。有胆是指太阳能闷晒胆内装有黑色塑料或金屑的盛水胆。当太阳能照射到闷晒盒时，盒内温度升高，使水胆内的水被加热。当水温达到一定要求时，把热水放出来使用。目前市场上塑料单简式或多简式热水器都属于这种类型，一般都是家庭季节性使用。塑料枕式热水器也是有胆闷晒式热水器，只是简化了闷晒盒，而以透明塑料袋覆盖在盛水塑料水袋之上，上面的塑料袋充气，起着隔层玻璃的作用，在太阳能的辐射下，形成温室效应，使下面的黑色塑料袋吸收太阳的辐射热，并直接待热传给袋内的水。
