תנור שמש מורכב משתי יחידות נפרדות:
- קולט השמש – שמטרתו איסוף קרינת השמש משטח גדול ככל האפשר.
- מתקן ניצול האנרגיה – שהוא לדוגמא עבור תנור המשמש לחימום מזון הכלי בו מונח המזון לחימום.
קולט השמש יכול להיעזר במשטחים מחזירים, כגון מראות, לצורך הטיית קרינת השמש לכיוון המבוקש, או במתקנים המטים את הקרינה כתוצאה מתהליך שבירה (Refraction), כגון עדשות קמורות או עדשות פרנל.
המתקן לניצול האנרגיה חייב להיות בעל יכולת קליטת כמות מכסימלית של קרינת השמש המכוונת עליו. בדרך כלל צובעים מתקן זה בצבע שחור.