Istnieje wiele metod utrzymywania komfortowych temperatur w budynku, w tym wykorzystanie paliw kopalnych i energii elektrycznej do produkcji ciepła. Wiele razy systemy grzewcze wymagają do prawidłowego działania systemów mechanicznych lub elektrycznych. Projektowanie pasywnej energii słonecznej, które może być również znane jako projektowanie budynków wykorzystujących energię słoneczną pasywną lub projektowanie klimatyczne, to metoda ogrzewania i chłodzenia budynku za pomocą naturalnych procesów. Celem projektowania pasywnej energii słonecznej jest zarządzanie tym ciepłem słonecznym przez cały rok, chłodzenie wnętrza budynku latem i ogrzewanie go zimą.
Ważnym aspektem projektowania pasywnej energii słonecznej jest konfiguracja budynku oparta na lokalnym klimacie. Trasa słońca w danym dniu jest inna dla każdego miejsca na Ziemi, więc budynek zazwyczaj można zaprojektować tak, aby wykorzystać tę pozycję. Uwzględnienie rocznej ścieżki słońca jest ważnym krokiem w projektowaniu pasywnej energii słonecznej. Inne ważne kroki mogą obejmować wietrzenie otworów, energooszczędne okna i specjalną izolację wykonaną w celu magazynowania i redystrybucji ciepła w oparciu o określone lokalne wzorce pogodowe. Chociaż konkretna konstrukcja zmienia się w zależności od warunków lokalnych, większość projektów pasywnej energii słonecznej zawiera kilka funkcji.
Ogólnie rzecz biorąc, efektywny projekt pasywnej energii słonecznej będzie zawierał jakiś rodzaj kolektora ciepła, taki jak duże okna skierowane na słońce i ciemne materiały zewnętrzne. Ciepło może być pochłaniane lub gromadzone, a projekt może zawierać jakiś rodzaj medium magazynującego. Nazywa się to zwykle masą termiczną i umożliwia rozprowadzanie ciepła w dowolny sposób. Ważne elementy efektywnego projektu pasywnej energii słonecznej mogą również obejmować sposoby kontrolowania ciepła słonecznego, na przykład w przypadku niektórych rozmiarów pomieszczeń i sufitów; zwisy zewnętrzne chroniące okna przed letnim słońcem; oraz otwory wentylacyjne zaprojektowane do wykorzystywania naturalnych procesów cieplnych, takich jak przewodzenie, konwekcja i promieniowanie.
Wiele elementów w pasywnej konstrukcji słonecznej może działać zarówno w celach grzewczych, jak i chłodniczych. Na przykład pasywne systemy ogrzewania słonecznego mogą wykorzystywać okna skierowane na słońce. Dzięki temu światło i ciepło mogą dostać się do przestrzeni, w której mogą być trzymane lub rozprowadzane. Strona budynku zwrócona w stronę słońca może być również wykonana z ciemnych materiałów, aby pomóc budynkowi absorbować ciepło i przechowywać je w celu późniejszego rozprowadzenia. Jednak gdy budynek musi zostać schłodzony, pasywne elementy projektu słonecznego mogą obejmować otwory wentylacyjne wykorzystujące naturalny przepływ wiatru lub specjalnie zaprojektowane wloty mające na celu przyspieszenie prędkości wiatru.