Le réservoir thermique est comme un réservoir d'eau spécial qui maintient au chaud l'eau stockée dans le chauffe-eau solaire. Ces cylindres sont en cuivre, en acier inoxydable ou en polypropylène et reçoivent ensuite une isolation thermique. La plupart des modèles de réservoir thermique sont livrés avec un système de chauffage électrique auxiliaire, mais peuvent être fabriqués avec un système de gaz auxiliaire ou même sans cette fonction.
Les modèles de réservoirs thermiques varient de 100 à 20 000 litres. La taille du réservoir thermique, c'est-à-dire le volume d'eau qu'il est capable de stocker, est calculée par les techniciens après que l'utilisateur a répondu à une série de questions. Dans le dimensionnement du chauffe-eau solaire, il est nécessaire de savoir combien de personnes utiliseront le système quotidiennement, la durée moyenne et la quantité de bains quotidiens, combien seront les points d'utilisation de l'eau chaude, ou la taille de la piscine, etc.
