太阳能热水器的工作原理是将太阳光能转化为热能的加热装置，将水从低温加热到高温，从而满足人们在生活、生产中的热水使用。太阳能热水器按结构形式分为真空管式太阳能热水器和平板式太阳能热水器，主要是以真空管式太阳能热水器为主，占据国内95%的市场份额。
真空管式家用太阳能热水器是由集热管、储水箱及支架等相关零配件组成，把太阳能转换成热能主要依靠真空集热管，真空集热管利用热水上浮冷水下沉的原理，使水产生微循环而得到所需热水。
当阳光穿过吸热管的第一层玻璃照到第二层玻璃的黑色吸热层上，将太阳光能的热量吸收，由于两层玻璃之间是真空隔热的，传热将大大减小(辐射传热仍然存在，但没有了热传导和热对流，绝大部分热量只能传给玻璃管里面的水，使玻璃管内的水加热，加热的水就会轻沿着玻璃管受热面往上进入保温储水桶，桶内温度相对较低的水沿着玻璃管背光面进入玻璃管补充，像这样的不断循环，使保温储水桶内的水不断加热，从而达到热水的目的。
