太陽能利用的基本方式主要包含以下方面：
（1）光熱利用。光熱利用的基本原理是將太陽輻射能收集起來，通過與物質的相互作用轉換成熱能加以利用。主要有太陽能熱水器、太陽能乾燥器、太陽能蒸餾器、太陽房、太陽能溫室、太陽能製冷、太陽灶等等。
（2）太陽能發電。太陽能發電主要分為光伏發電、光熱發電。光伏發電是利用光生伏特效應將太陽輻射能直接轉換為電能。光熱發電是太陽輻射能一熱能一電能的轉換，即利用太陽輻射所產生的熱能發電。光熱發電系統主要包含兩部分：一個是光一熱轉換部分；一個是熱一電轉換部分。光熱轉換部分利用聚光器、吸熱器等特殊設備將太陽光收集起來，產生很高溫度的熱能；熱電轉換部分和普通火電廠很類似。
（3）光化學利用。光化學利用主要指物質分子吸收了外來光子的能量後會激發某些化學反應。這一部分主要包括太陽能制氫、光化學電池等。
（4）光生物利用。光生物利用是利用植物的光合作用實現太陽能轉換成生物質的過程，包括油料作物、速生植物（如薪炭林）等。