热箱指的是，上面装有玻璃，周围用绝热材料密封的箱子。热箱顶部用双层玻璃盖严，将箱子放在太阳下晒，这时射进箱内的太阳能就变成了热能，而损失的热能有很少，结果箱子里的热能就越积越多。太阳能热水器就是根据热箱原理制成的。

热箱原理：玻璃可透过波长5微米以下的阳光，而反射5微米以上的红外光。根据光热效应，绝热材料把透入的小于5微米的阳光变为热能，升高自身和箱内空气的温度，而其本身热辐射产生的红外光大于5微米，受玻璃阻挡，箱内外很难进行接触传导和对流传导，因此箱内能量积聚使温度不断升高。

太阳能热水器是20世纪20年代首先在美国出现的。后来，日本、澳大利亚和苏联都对这种太阳能器具发生了兴趣，大力进行研制和生产。就连太阳光照射条件不好的英国，也对太阳能热水器重视起来，仅90年代初每年售出的热水器就达100万台，而到2000年将会翻一番。

太阳能热水器的样式较多，但大都由集热器、储水箱和冷、热水管等组成。

自然循环式太阳能热水器是一种结构简单而使用较普遍的太阳能器具。它是将储水箱安装在集热器的上方。集热器(即热箱，里面有水管通过)中的水被阳光晒热后变轻(密度小了)，就沿着管子上升到储水箱。由于虹吸作用，储水箱中的冷水就沿着另一个管子进入集热器的底部。如此往复循环，就会使储水箱内的水升高到所要求的温度。储水箱中的辅助加热器，是供没有阳光的阴雨天使用的。

还有一种制作和使用方便的薄膜型太阳能热水器。它是将水直接盛在软塑料或橡胶袋内制成的(有的采用木箱做框)，上面盖一层透明塑料。

此外，利用“热箱”原理制成的太阳能器具还有太阳能干燥器、太阳能灶、太阳能蒸馏器(主要用来淡化海水)和太阳能制冷机等，它们的本领各异，为人类充分利用太阳能做出了自己的贡献。