Per energia solare si intende l'energia, termica o elettrica, prodotta sfruttando direttamente l'energia irraggiata dal Sole (fonte rinnovabile) verso la Terra. In qualsiasi momento il Sole trasmette sull'orbita terrestre 1367 watt per m². Tenendo conto del fatto che la Terra è una sfera che oltretutto ruota, l'irraggiamento solare medio è, alle latitudini europee di circa 200 watt/m². Moltiplicando questa potenza media per metro quadro per la superficie dell'emisfero terrestre istante per istante esposto al sole si ottiene una potenza maggiore di 50 milioni di GW (un GW - gigawatt - è circa la potenza media di una grande centrale elettrica).
La quantità di energia solare che arriva sul suolo terrestre è quindi enorme, circa diecimila volte superiore a tutta l'energia usata dall'umanità nel suo complesso, ma poco concentrata, nel senso che è necessario raccogliere energia da aree molto vaste per averne quantità significative. Fino a poco tempo fa era piuttosto difficile convertire l'energia solare in energia elettrica con efficienze accettabili, e dato il costo elevato dei prodotti necessari per il suo sfruttamento il costo di detta energia restava decisamente superiore a quello associato ai metodi tradizionali come le fonti fossili o il nucleare.
Recentemente pero', il forte sviluppo delle tecnologie fotovoltaiche e il contemporaneo aumento dei prezzi dei combustibili tradizionali hanno reso competitiva l'energia solare. Inoltre, la consapevolezza degli effetti negativi del riscaldamento globale ha spinto vari governi, tra cui quello italiano, a sostenere in modo attivo la crescita del settore.