Parabolrinnenkraftwerke bestehen im Wesentlichen aus einem Solarfeld, einem Speichersystem und einem Powerblock mit Turbine, Generator und Kühlungskreislauf.
Die einzelnen der Sonne nachgeführten Parabolspiegel bündeln die Sonnenstrahlung auf ein in der Brennlinie verlaufendes Absorberrohr. Dort erreicht die Temperatur bis zu 550 °C. Wärmetauscher wandeln die von den Kollektoren kommende thermische Energie in Heißdampf um. Damit werden konventionelle Dampfturbinen und daran gekoppelte Generatoren angetrieben.
Solarthermische Kraftwerke nutzen solare Hochtemperaturwärme, um CO2-frei Strom zu erzeugen. Dabei wird die direkte Sonneneinstrahlung mit Spiegelsystemen stark konzentriert. Je nach Art des verwendeten Spiegelsystems unterscheidet man folgende Kraftwerkstypen: Parabolrinnen- und Turmkraftwerke sowie Fresnelsysteme sind größere, netzintegrierte Kraftwerke. Dish-Stirlingsysteme eignen sich dagegen vor allem für kleine, dezentrale Systeme.
Damit ein Solarkraftwerk wirtschaftlich sinnvoll arbeiten kann, ist ein hoher Anteil direkter Sonneneinstrahlung nötig. Nur dann reicht die Energie des auf Punkte und Linien gebündelten Lichts aus, die erforderlichen hohen Temperaturen zu erreichen. Geeignete klimatische Voraussetzungen findet man zwischen dem nördlichen und südlichen 35. Breitengrad in Afrika, im Süden Spaniens, Portugals, Italiens, Griechenlands sowie auf Malta und Zypern.