انرژی خورشیدی نور و گرمای تابشی خورشید است که با استفاده از طیف وسیعی از فناوری‌های در حال تکامل مانند گرمایش خورشیدی، فتوولتائیک، انرژی حرارتی خورشیدی، معماری خورشیدی، نیروگاه‌های نمک مذاب و فتوسنتز طبیعی مهار می‌شود.
انرژی خورشیدی یک منبع اساسی از انرژی های تجدید پذیر است و بسته به نحوه جذب و توزیع انرژی خورشیدی یا تبدیل آن به برق خورشیدی، فناوری‌های آن به دو دسته خورشیدی غیرفعال و خورشیدی فعال تقسیم می‌شوند. تکنیک‌های خورشیدی فعال شامل استفاده از سیستم های فتوولتائیک، انرژی خورشیدی متمرکز و گرمایش آب خورشیدی برای مهار انرژی است. تکنیک‌های غیرفعال خورشیدی شامل جهت‌دهی ساختمان به سمت خورشید، انتخاب موادی با جرم حراراتی مطلوب یا دارای خصوصیات پراکندگی نور و طراحی فضاهایی است که به‌طور طبیعی هوا را به گردش درمی‌آورند.
انرژی حاصل از تابش خورشید بر سطح زمین چندین برابر نیاز بشر به انرژی می باشد، اما محدودیت هایی از قبیل راندمان مبدل های انرژی و همچنین محدودیت های اقتصادی مانع از حداکثر استفاده از این منبع بزرگ شده است. میزان فراوانی انرژی خورشیدی در مقایسه با سایر منابع تجدیدپذیر، نیز مقدار قابل توجهی است. در واقع انرژی خورشیدی نشان دهنده بزرگترین منبع تامین انرژی های تجدیدپذیر و فن آوری های کلیدی برای کاهش انتشار کربن در سراسر جهان است.
کل انرژی خورشیدی جذب شده توسط جو زمین، اقیانوس‌ها و توده‌های زمین تقریباً ۳٬۸۵۰٬۰۰۰ اگزاژول (EJ) در سال است. در سال ۲۰۰۲، یک ساعت از این انرژی بیش از کل انرژی مورد نیاز در کل سال جهان بوده‌است. فتوسنتز سالانه ۳۰۰۰ اگزاژول از این انرژی را به شکل زیست‌توده ذخیره می‌کند. میزان انرژی خورشیدی رسیده به سطح کره زمین به قدری زیاد است که در یک سال تقریباً دو برابر بیشتر از مجموع تمام انرژی قابل استحصال از تمام منابع تجدید ناپذیر موجود بر روی کره زمین شامل زغال سنگ ،نفت، گاز طبیعی و اورانیوم استخراج شده‌است.
انرژی خورشیدی یکی از منابع انرژی‌های تجدید پذیر و از مهمترین آنها می باشد. میزان تابش انرژی خورشیدی در نقاط مختلف جهان متغیر بوده و در کمربند خورشیدی زمین بیشترین مقدار را داراست. کشور ایران نیز در نواحی پرتابش واقع است و مطالعات نشان می‌دهد که استفاده از تجهیزات خورشیدی (برق خورشیدی) در ایران مناسب بوده و میتواند بخشی از انرژی مورد نیاز کشور را تأمین نماید.
توجه به این نکته که میزان تابش خورشید در بسیاری از شهرهای کشور بالاست و براساس نظر کارشناسان، ایران با داشتن حدود 300 روز آفتابی در سال میتواند از بهترین کشورهای دنیا در زمینه تولید انرژی خورشیدی باشد که این نخستین پتانسیل بالقوه برای فعالیت این حوزه در کشور به‌شمار می‌آید. علاوه‌براین معاون وزیر نیرو همواره در نشست‌های خبری خود قول حمایت‌های مادی و معنوی را به سرمایه‌گذاران بخش‌خصوصی می‌دهد که این نکته هم خود میتواند محرک خوبی برای ورود به این بخش باشد.
کشور ایران به دلیل موقعیت جغرافیایی و بهره مندی از مناطقی کویری دارای میانگین سالانه تابش خورشیدی به میزان 5 کیلو وات ساعت در روز است. این میزان تابش در نقاط مختلف ایران بین 1800 تا 2200 کیلووات ساعت بر متر مربع در سال تخمین زده شده است.
انرژی خورشیدی در مقایسه با سایر منابع انرژی یکی از مهمترین، قابل‌دسترس‌ترین و پاک‌ترین منابع انرژی کره زمین است که بهره‌برداری درست و بهینه از آن موجب پیشرفت‌های چشمگیر در بخش انرژی می‌گردد. این انرژی به عنوان یک منبع مفید و نامحدود که فاقد خطرات و اثرات نامطلوب زیست‌محیطی است، میتواند جایگزین مناسبی برای سوخت‌های فسیلی و همچنین فرصتی مناسب در مناطقی با اقلیم گرم و خشک از جمله بخش‌های وسیعی از ایران برای رشد و توسعه اقتصادی باشد.