Năng lượng cung cấp năng lượng cho mặt trời đến từ phản ứng tổng hợp proton sâu bên trong lõi của ngôi sao. Nhiệt độ và áp suất cực cao tách các nguyên tử ra, cho phép các proton giải phóng kết hợp đầu tiên thành đồng vị của hydro và sau đó thành đồng vị của khí heli. Quá trình này giải phóng một lượng lớn năng lượng.
Việc chuyển đổi quang năng thành điện năng thường xảy ra theo một trong hai cách. Các tấm quang điện là các tấm silicon đã qua xử lý để tạo ra dòng điện tử khi bị tia sáng chiếu vào và tạo ra điện trực tiếp. Các hệ thống nhiệt mặt trời tập trung tập trung sức nóng của mặt trời để đun sôi nước, sử dụng hơi nước thu được để chạy tuabin và tạo ra điện. Các tấm pin quang điện phổ biến trong việc lắp đặt năng lượng mặt trời hộ gia đình tư nhân, trong khi hầu hết các nhà máy năng lượng mặt trời công nghiệp hoặc thương mại sử dụng năng lượng nhiệt mặt trời tập trung. Một số thậm chí còn sử dụng một phương tiện, chẳng hạn như muối nóng chảy, để lưu trữ nhiệt, cho phép tạo ra năng lượng ngay cả khi mặt trời lặn.
Về mặt kỹ thuật, ngay cả nhiên liệu hóa thạch cũng theo dõi năng lượng của chúng trở lại mặt trời. Nhiên liệu hóa thạch là kết quả của quá trình phân hủy động thực vật từ hàng triệu năm trước. Sự sống của thực vật phụ thuộc trực tiếp vào mặt trời để tạo ra thức ăn thông qua quá trình quang hợp. Các loài thực vật tương tự cũng đóng vai trò là cơ sở của chuỗi thức ăn nuôi dưỡng tất cả các sinh vật khác trên hành tinh.
