רוב האפקטים הנגרמים על ידי קרינת השמש, קשורים להעלאת הטמפרטורה של גופים החשופים לקרינה. אלו הם אפקטים תרמיים.
קיימים גם מספר תהליכים בהם קרינת השמש מגיבה באופן ישיר עם החומר, ליצירת תהליכים כגון: פוטוסינתזה, או יצירת חשמל בתאי שמש.
כדי לנצל את אנרגיית השמש באופן מלאכותי, משתמשים בתהליכים שונים:
- המרה ישירה של אנרגיית השמש לחשמל – באמצעות תאי שמש.
2. ניצול תרמי של אנרגיית השמש באחת מהשיטות הבאות:
- בריכות שמש.
- דודי שמש.
- תנורי שמש.
- מגדל שמש.
- בית סולארי – בית בו גם אספקת החשמל, וגם מיזוג האוויר וחימום המים מבוצעים באמצעות אנרגיית השמש.
3. המרה ישירה של קרינת השמש לאנרגיה כימית כמו לדוגמא בתהליך הפוטוסינתזה המתרחש בצמחים.