Pemanasan kolam tenaga surya umumnya mengacu pada proses penggunaan panas matahari pasif dari matahari untuk menghangatkan kolam renang. Pemanasan kolam tenaga surya juga dapat, bagaimanapun, merujuk pada kolam tenaga surya skala besar, yang dipanaskan untuk menyimpan energi yang dapat digunakan untuk beberapa tujuan. Sementara penggunaan pertama ini adalah sesuatu yang kebanyakan orang memiliki akses, pemanasan kolam surya skala besar umumnya dilakukan oleh industri, meskipun mungkin memiliki aplikasi untuk wisma yang ingin menghasilkan tenaga mereka sendiri.
Kolam surya adalah kolam besar air asin, yang berada di gradien alami, dengan air asin tinggi di bagian bawah, dan air asin rendah di bagian atas. Sinar matahari menyinari air dan turun ke dasar, memanaskan lapisan terendah air asin, yang pada gilirannya menyebabkan air memuai dan menjadi kurang padat. Jika air tawar, tingkat yang lebih rendah ini akan naik ke permukaan, dan arus konveksi akan terbentuk, tetapi karena merupakan bagian dari gradien air asin, ia tetap di dasar dan terus meningkat panasnya, seringkali dengan suhu mencapai hampir 200 derajat Fahrenheit (93 Celcius). Panas ini pada gilirannya dapat digunakan untuk menyalakan generator, menghasilkan banyak listrik. Listrik pemanas kolam surya sangat menarik untuk daerah berkembang, karena kolam surya dapat diatur dengan biaya yang sangat sedikit.
Pemanasan kolam surya pribadi, di sisi lain, tidak ada hubungannya dengan air asin, dan tidak dimaksudkan untuk pembangkit listrik skala besar. Sebaliknya, ini adalah cara untuk memanaskan kolam renang indoor atau outdoor tanpa menggunakan sumber energi yang tidak terbarukan. Dalam pengertian ini pemanas kolam surya memanfaatkan pengumpulan energi matahari pasif untuk memanaskan air di kolam hanya menggunakan cahaya matahari.
Air dipompa dari kolam dan masuk ke rangkaian kolektor surya. Kolektor surya ini pada dasarnya hanya panel besar, yang mengalirkan air ke dalam tabung yang sering berwarna hitam, untuk menyerap panas matahari dan menjadi panas. Saat air memanas, ia naik ke bagian atas tabung, dan setelah cukup panas, ia kembali ke kolam renang, untuk memanaskan massa air.
Menggunakan pemanas kolam tenaga surya berarti bahwa sedikit atau tidak ada listrik yang dibutuhkan untuk menjaga kolam tetap hangat, tetapi itu berarti suhu kolam tergantung pada sinar matahari puncak. Bagi kebanyakan orang, keinginan mereka untuk menggunakan kolam bertepatan dengan hari-hari yang lebih panas, jadi itu berhasil dengan cukup baik. Namun, bagi mereka yang sering ingin berenang di kolam air hangat di tengah malam yang sejuk, beberapa jenis cadangan listrik mungkin ideal.
Namun, bahkan dalam kasus ini, pemanas kolam tenaga surya masih bisa menjadi pilihan yang baik. Dengan penutup kolam yang sesuai, panas yang cukup dapat diserap pada siang hari untuk menjaga kolam tetap hangat sepanjang malam. Dan bahkan di iklim terdingin, pemanas kolam tenaga surya umumnya akan menjaga suhu rata-rata kolam jauh lebih tinggi, membutuhkan listrik yang jauh lebih sedikit untuk membawanya ke suhu yang ideal.