Es gibt grundsätzlich zwei verschiedene Arten von solarthermischen Kraftwerken. Zum einem Kraftwerke bei denen die direkte Sonnenstrahlung über Spiegel und Reflektoren, die der Sonne nachgeführt werden, gebündelt und konzentriert wird. Zum anderen Solarkraftwerke ohne Strahlungsbündelung, die die gesamte Sonneneinstrahlung in der Fläche ausnutzen.

In Solarkraftwerken mit Strahlungsbündelung nimmt ein wärmeleitendes Arbeitsmedium die thermische Energie auf und treibt eine Turbine bzw. eine Stirling-Maschine an, welche so elektrischen Strom erzeugt. Mehrere verschiedene Typen von Solarwärmekraftwerken dieser Art werden zurzeit erprobt bzw. werden schon kommerziell betrieben. Parabolrinnensysteme , Fresnel-Kollektoranlagen , Solarturmkraftwerkssysteme  und Paraboloidkraftwerke  gehören zu dieser Gruppe der solarthermischen Kraftwerke mit Bündelung der direkten Sonnenstrahlung.

Für Standorte mit stark schwankender Sonnenintensität eignen sich hybride Solarkraftwerke , bei denen während ungünstiger Witterungsverhältnisse und wenig Sonnenstrahlung ein zweiter Energieträger zur Wärmeerzeugung (z. B. Biomasse oder Erdgas) eingesetzt werden kann.

Kraftwerke, die ohne konzentrierende Reflektoren  arbeiten und die gesamte Globalstrahlung (Direkt- und Diffusstrahlung) nutzbar machen, sind Solarteichkraftwerke und Thermikkraftwerke, auch Aufwindkraftwerke oder Fallwindkraftwerke genannt.