Het belangrijkste onderdeel van een zonneboiler is de zonnecollector waarin de elektromagnetische straling van de zon wordt omgezet in warmte.

Een zonneboiler bestaat uit een zonnecollector en een voorraadvat. De zonnecollector vangt zonlicht op. De moderne vlakkeplaatcollector bestaat uit een absorber met een speciale coating, een zogeheten spectraalselectieve laag.

Deze laag heeft een hoge absorptiefactor en tegelijkertijd een lage emissiefactor. (Dit in tegenstelling tot bijvoorbeeld zwarte verf.) Deze laag wordt opgedampt op een metalen plaat, zoals koper of aluminium.

Aan de achterzijde van deze metalen plaat lopen dunne leidingen waardoor het collectormedium stroomt, waaraan de ingewonnen warmte wordt afgegeven. De absorber wordt aan de achterkant en zijkant geisoleerd met een dikke laag steenwol en/of polyurethaanschuim en aan de voorkant met een glasplaat van ijzerarm, gehard glas.