太阳能热发电是利用多台跟踪太阳运动的聚光镜将太阳辐射反射至吸热部件上，加热吸热部件中的传热工质（一般为导热油、熔融盐、空气等），将太阳能转化为热能，通过热功转化过程实现发电的技术。太阳能热发电站采用汽轮机、燃气轮机等常规热功转化设备进行热功转化，驱动发电机发电，易于与化石燃料发电系统进行联合循环运行，降低化石燃料的消耗和二氧化碳的排放。
根据收集太阳辐射方式的不同，太阳能热发电技术主要分为塔式太阳能热发电、槽式太阳能热发电、线性菲涅耳式太阳能热发电和碟式-斯特林太阳能热发电等四种类型。
作为可再生能源发电技术，太阳能热发电系统的最大特点是电力输出稳定、非常具有电网友好性，既可以作为基础负荷也可以作为调峰负荷。太阳能资源具有间歇性和不稳定性的特点，白天太阳辐射的变化会引起以太阳能作为输入能源的系统发电功率大幅波动，对电网系统实时平衡和稳定安全运行带来挑战。太阳能热发电站配置相对低价的储热系统，可以将多余的热量储存起来，在阴天或夜间的时候及时向动力发电设备补充热量，从而可以保证发电功率平稳和可控输出，减少对电网的冲击。
最重要的是，太阳能热发电站产业链长，对拉动传统制造业、培育新的经济增长点以及创造就业具有重要作用。
太阳能热发电可建成独立大型电站并网发电，同时可利用余热进行咸水淡化和供暖；还可形成微型电网独立运行，适用于边远农牧区、山区和海岛等地供电，也可联网运行作为电网可控发电单元。太阳能热发电系统可以与热化学过程结合，实现高温制氢。
作为全生命周期二氧化碳排放极低〔约 17 g/(kW·h)〕的环境友好型技术，太阳能热发电是节能减排的重要手段之一，同时也是解决当前可再生能源发电波动性对电网安全性影响问题的重要途径。太阳能热发电被认为是能源转型新途径。
