太陽能溫室就是利用太陽的能量，來提高塑料大棚內或玻璃房室內溫度來滿足植物生長對溫度的要求，所以人們往往把它稱之為人工暖房。太陽能溫室是根據溫室效應的原理加以建造的。所謂“溫室效應”就是太陽光透過透明材料（或玻璃）進入溫室內部空間，使進入溫室的太陽輻射能大于溫室向周圍環境散失的熱量，這樣溫室內的空氣、土壤、植物的溫度就會不斷升高�！　�

  太陽能溫室在白天，進入溫室的太陽輻射熱量往往超過溫室通過各種形式向外界散失的熱量，這時溫室正處在升溫狀態，有時因溫度太高，還要人為地放走一部分熱量，以適應植物生長的需要，如果溫室內安裝儲熱裝置，這部分多余的熱量就可以儲存起來了。 由于太陽能溫室能很好地利用太陽的輻射能并輔加其他能源來確保室內所需的溫度，同時對室內的溫度、光照、水分還可以進行人工或自動調節，完全可以滿足植物生長發育所必需的各種生態條件，實際上是等于創造了一個人工的小氣候環境，讓一些不能在當地生長的植物能正常生長，并可以提前或延期植物的生長期，為農業產業化和市場化運作、提高產品質量開辟了廣闊的前景。 另外，太陽能溫室對養殖業（包括家禽、家畜、水產等）同樣具有很重要的意義，它不僅能縮短生長期，對提高繁殖率、降低死亡率都有明顯的效果。因此，太陽能溫室已成為農、牧、漁業現代化發展不可缺少的技術裝備。太陽能溫室在北方還能與沼氣利用裝置相結合，用它來提高池溫，增加產氣率。

太陽能溫室是根據溫室效應的原理 根據太陽能與溫室結合方式分：被動太陽能溫室、主動太陽能溫室
溫室內溫度升高后所發射的長波輻射能阻擋熱量或很少有熱量透過玻璃或塑料薄膜散失到外界，溫室的熱量損失主要是通過對流和導熱的熱損失。如果人們采取密封、保溫等措施，則可減少這部分熱損失。
如果室內安裝儲熱裝置，這部分多余的熱量就可以儲存起來了。
太陽能溫室在夜間，沒有太陽輻射時，溫室仍然會向外界散發熱量，這時溫室處于降溫狀態，為了減少散熱，故夜間要在溫室外部加蓋保溫層。若溫室內有儲熱裝置，晚間可以將白天儲存的熱量釋放出來，以確保溫室夜間的最低濕度。
太陽能溫室在中國北方，還能與沼氣利用裝置相結合，用它來提高池溫，增加產氣率。比如由德州華園新能源公司設計承建的東北地區三位一體太陽能溫室，就包括了太陽能溫室種植-沼氣升溫-居住采暖等功能，為北方地區冬季生活事來了舒適和溫暖。