I collettori solari sono fabbricati con metalli (rame, acciaio, alluminio), vetro, polimeri (per le guarnizioni) e isolanti.

Materiali nuovi, più leggeri ed economici oppure più facilmente riciclabili stanno assumendo un'importanza sempre maggiore.

Particolarmente promettente è anche lo studio di rivestimenti con proprietà speciali, da applicare sui materiali dei collettori. In particolare, il nanorivestimento permetterà di migliorare le seguenti caratteristiche: il colore dei vetri e degli assorbitori, la loro selettività e la loro proprietà termocromatica.

Per quanto riguarda l'accumulo di calore, dall'inizio del ventunesimo secolo si cercano materiali che possano sostituire l'acqua. Essi devono essere densi, non tossici e in grado di superare la di per sé già molto elevata capacità di accumulo del calore dell'acqua a temperature comprese tra 0 e 100º C (o addirittura 150º C).