Yra daug būdų, kaip palaikyti patogią temperatūrą pastate, įskaitant iškastinio kuro ir elektros naudojimą šilumai gaminti. Dažnai šildymo sistemoms reikia mechaninių arba elektrinių sistemų, kad jos tinkamai veiktų. Pasyvus saulės energijos projektavimas, kuris taip pat gali būti žinomas kaip pasyvus saulės energijos pastato projektavimas arba klimato projektavimas, yra pastato šildymo ir vėsinimo būdas naudojant natūralius procesus. Pasyviojo saulės projektavimo tikslas – valdyti šią saulės šilumą ištisus metus, vasarą vėsinant pastato vidų, o žiemą šildant.
Svarbus pasyviojo saulės projektavimo aspektas yra pastato konfigūracija, pagrįsta vietos klimatu. Saulės kelias bet kurią dieną yra skirtingas kiekvienoje Žemės vietoje, todėl pastatas paprastai gali būti suprojektuotas taip, kad išnaudotų šią padėtį. Kasmetinio saulės kelio svarstymas yra svarbus žingsnis kuriant pasyvią saulės energiją. Kiti svarbūs žingsniai gali būti angų atsparumas oro sąlygoms, energiją taupantys langai ir speciali izoliacija, skirta šilumai kaupti ir perskirstyti pagal konkrečius vietinius oro modelius. Nors konkretus dizainas keičiasi atsižvelgiant į vietos sąlygas, dauguma pasyvių saulės elementų turi keletą funkcijų.
Paprastai efektyvus pasyvus saulės dizainas apima tam tikrą šilumos kolektorius, pvz., didelius į saulę nukreiptus langus ir tamsios spalvos išorines medžiagas. Šiluma gali būti sugerta arba surinkta, o konstrukcijoje gali būti tam tikros laikmenos. Tai paprastai vadinama termine mase ir leidžia šilumą paskirstyti bet kokiu būdu. Svarbūs veiksmingo pasyviojo saulės energijos projektavimo elementai taip pat gali apimti saulės šilumos valdymo būdus, pvz., tam tikrų patalpų ir lubų dydžius; išorinės iškyšos, apsaugančios langus nuo vasaros saulės; ir ventiliacijos angos, skirtos naudoti natūralius šilumos procesus, tokius kaip laidumas, konvekcija ir spinduliuotė.
Daugelis pasyvios saulės konstrukcijos elementų gali veikti tiek šildymo, tiek vėsinimo tikslais. Pavyzdžiui, pasyviosios saulės šildymo sistemos gali naudoti langus, nukreiptus į saulę. Tai leidžia šviesai ir šilumai patekti į erdvę, kurioje ji gali būti laikoma arba perskirstyta. Pastato pusė, nukreipta į saulę, taip pat gali būti pagaminta iš tamsių medžiagų, kad pastatas sugertų šilumą ir sukauptų ją vėlesniam paskirstymui. Tačiau kai pastatas turi būti vėsinamas, pasyviuose saulės energijos projektavimo elementuose gali būti ventiliacijos angų, kurios išnaudoja natūralų vėjo srautą, arba specialiai suprojektuotas įleidimo angas, skirtas paspartinti įeinantį vėjo greitį.