Trong thiết kế tòa nhà năng lượng mặt trời thụ động, cửa sổ, tường và sàn nhà được thực hiện để thu thập, lưu trữ và phân phối năng lượng mặt trời dưới dạng nhiệt trong mùa đông và từ chối năng lượng nhiệt mặt trời vào mùa hè. Điều này được gọi là thiết kế năng lượng mặt trời thụ động, thiết kế khí hậu bởi vì, không giống như các hệ thống năng lượng nhiệt mặt trời tích cực, nó không liên quan đến việc sử dụng các thiết bị cơ khí và điện.

Chìa khóa để thiết kế một tòa nhà năng lượng mặt trời thụ động là tốt nhất tận dụng lợi thế của khí hậu địa phương. Các yếu tố để được xem xét bao gồm vị trí cửa sổ và loại kính, cách nhiệt, khối nhiệt, và bóng râm. Kỹ thuật thiết kế năng lượng mặt trời thụ động có thể được áp dụng một cách dễ dàng nhất cho các tòa nhà mới, nhưng các tòa nhà hiện tại có thể được điều chỉnh hoặc "trang bị thêm".