Il sistema e' costituito principalmente da tre elementi, il pannello, il serbatoio e la pompa di circolazione.
Un termostato differenziale controlla costantemente la differenza di temperatura tra l'acqua all'uscita del pannello e quella nel serbatoio. Quando tale differenza e' di 5-10 gradi viene attivata la pompa di circolazione e messo in circolazione l'acqua per portarla nel serbatoio mescolandosi a quella gia' presente in esso.
Il sistema viene completato dalla presenza di una valvola di sicurezza che serve nell'eventualita' la temperatura dell'acqua sia troppo elevata, una valvola di non ritorno per impedire la dissipazione di calore dal serbatoio al pannello nelle ore notturne ed un sistema di riscaldamento ausiliario composto da un riscaldatore elettrico (generalmente una semplice resistenza elettrica) ed una centralina di controllo. Il sistema di riscaldamento ausiliario si rende necessario in quanto la sola fonte solare non e' sempre in grado di supplire all'intero fabbisogno termico sia a causa dello sfasamento tra la richiesta di energia e la disponibilita' di energia solare, sia a causa delle variazioni climatiche.
La centralina di controllo permette di impostare le soglie di temperatura per l'accensione e spegnimento del sistema di riscaldamento ausiliario.
Tale impianto puo' essere usato con due serbatoi messi in serie, il primo di preriscaldamento ed il secondo di utilizzo. In questo caso la temperatura di lavoro nei pannelli ha valori piu' bassi con miglioramento dell'efficienza di captazione.
In questo tipo di sistemi inoltre il calore puo' essere trasferito al serbatorio di accumulo mescolandosi direttamente (va valutato se igenicamente corretto) oppure per mezzo di uno scambiatore di calore.