Consiste en una caja metálica, plana y recubierta de aislante térmico en la parte inferior y en los lados. Dentro de ella se aloja un circuito de un fluido. El fluido se va calentando a medida que atraviesa el panel. El fluido que se suele emplear normalmente es agua, glicol o una mezcla de las dos. La caja metálica está cubierta por un vidrio de color oscuro que elimina pérdidas de calor y aumenta la captación de calor a través de efecto invernadero. El rango de temperaturas a las que el agua se calienta está entre 30- 80 ºC.
Los colectores solares planos son lo que tienen mejor relación en producción de calor y precio. La instalación de solar térmica puede proporcionar entre el 40-95% del agua caliente demandado, dependiendo de la zona geográfica a la que nos situemos. Por eso necesitan un sistema de apoyo de producción de agua caliente convencional.
Para sistemas de calefacción, los colectores solares térmicos solo son rentables si se emplean con sistemas de calefacción como el suelo radiante. Se emplean para precalentar el agua de la caldera y reducir en un 30-45% el consumo de combustible.