在人们的日常生活中，热水在生活和生产中必不可少，而太阳能热水器也因为省电环保而被广泛使用。在太阳能热水器中按照结构可分为真空管式和平板式两种，而其中真空管式的太阳能热水器在市场上应用较为广泛，约占有市场份额的百分之九十五。
真空管式家用太阳能热水器主要结构包括集热管储水箱和支架以及其他零件。真空管的主要作用就是把太阳能转化为热能，这些热能用于加热水箱中的水，再由于热水上浮冷水下沉的原理使得水产生微循环，使水体各处的温度趋于均匀，产生生活所需热水。
真空集热管内含有两层玻璃，太阳光穿过第一层玻璃后会直射到第二层玻璃的吸热层上面，吸热层将太阳光的能量吸收，而吸收的这些能量由于两层玻璃之间的真空隔热，绝大部分的能量就只能传到玻璃管内的水，这样就实现了对水的加热。
热水密度小于冷水密度，因此玻璃管受热面的水被加热后会沿着玻璃向上移动进入到保温储水桶，没有阳光照射背面的冷水以及保温储水桶内的冷水会沿着玻璃向下移动进入玻璃管内向阳面得到加热，在这样微循环的作用下，保温储水桶内的水不断被加热，由保温储水桶向外供给生活用热水。以上就是太阳能热水器的工作原理。
太阳能热水器的位置大多数会在楼顶，所以在安装的时候需要用管道把热水和用户连接起来，这就会使得管道内部会积存一些凉水。人们在使用太阳能热水器的热水的时候，这些管道内积存的凉水会首先流出来。由于水温低，使用者只能把这一部分凉水排放掉，造成水资源的浪费。
同时太阳能热水器体积本身较大，所以给热水器增加节水装置会进一步增加占地面积，给太阳能热水器的安装增加麻烦。太阳能热水器在没有太阳的情况下会造成水温过低，也需要辅助加热来保证水温。空气中漂浮物如树叶、塑料袋、纸张等会在各真空集热管上逐渐累积，不进行清理会影响热效率。