Về mặt kỹ thuật, trên thực tế, mặt trời không phải là một nguồn năng lượng vô tận, vì mọi ngôi sao cuối cùng sẽ cháy hết. Tuy nhiên, nguồn cung cấp nhiên liệu bên trong mặt trời sẽ giữ cho nó cháy trong ít nhất sáu tỷ năm, đủ để được coi là không cạn kiệt cho tất cả các mục đích thực tế. Lò hạt nhân của mặt trời cung cấp tới 174 petawatt năng lượng mặt trời cho hành tinh, khoảng 70% trong số đó được bề mặt hấp thụ.
Mặc dù mặt trời cung cấp nhiều năng lượng cho Trái đất và các cư dân của nó, nhưng việc khai thác năng lượng đó có thể rất khó khăn. Các tấm pin mặt trời quang điện có thể chuyển đổi ánh sáng mặt trời thành điện năng, nhưng có tới 80% năng lượng thu vào có thể bị mất đi trong quá trình chuyển đổi. Các phương pháp sử dụng năng lượng mặt trời khác thay vào đó sử dụng sức nóng của mặt trời, tập trung nó để đun sôi nước và sử dụng nước đó để điều khiển tuabin hơi nước.
Năng lượng của mặt trời đến từ phản ứng nhiệt hạch được thúc đẩy bởi nguồn cung cấp hydro và heli bên trong của nó. Vật chất ở trung tâm của mặt trời dày đặc đến mức lực hấp dẫn của nó khiến các nguyên tử hợp nhất với nhau, tạo thành cấu trúc mới và giải phóng các hạt sau đó hợp nhất với các nguyên tử khác. Những phản ứng này giải phóng một lượng lớn năng lượng tỏa ra qua bề mặt mặt trời dưới dạng ánh sáng, nhiệt và các hạt mang điện.
