太陽向外輻射的能量中，只有約20億分之一傳遞到地球，太陽光已經照耀我們的地球近50億年，在50億年中，地球積累的太陽能是人類能源的寶庫，也是今天我們所用大部分能量的源泉。煤、石油、天然氣歸根結底是幾十億年前儲存的太陽能，因為煤炭、石油、天然氣等化石燃料是由古代埋在地下的動植物經過漫長的地質年代演變形成的。
沒有太陽能就沒有風能、水能、生物質能。風能：地球各個地方吸收的太陽能不同，冷熱程度不同，暖氣流上升，冷氣流下降，冷暖氣流對流形成風能，風力發電，轉化為電能，再轉化為其他形式的能。水能：地球表面的水吸收太陽能蒸發為水蒸氣，空氣中的水蒸氣形成雲，遇冷液化或凝華形成冰雹、雨、雪，高處的水具有動能和勢能，水力發電又轉化為電能。生物質能：植物通過光合作用釋放氧氣、吸收二氧化碳，並把太陽能轉變成化學能（生物質能）貯存在植物體內，為動物提供食物，食物中的化學能氧化分解轉化為內能、機械能、電能等。
所以說，太陽能是地球上大部分能量的源泉，「萬物生長靠太陽」蘊含了一定的物理學、生物學、地球科學原理，「風力發電、火力發電、水力發電實質上是太陽能發電」。
在化石能源日趨減少的情況下，太陽能已成為人類使用能源的重要組成部分，並不斷地得到發展。
形成海水溫度差的源頭是太陽能輻射，其它是次要因素。低緯度的海面水溫較高，與深層冷水存在有溫度差，溫度差也是一種能量，海水溫度差形成的能量叫海洋溫差能，其能量大小與溫差的大小和水量成正比。
海水溫差能的實質，是海洋表層海水和深層海水之間溫差形成的熱能，是海洋能（潮汐能、波浪能、溫差能、鹽差能、海流能等）的一種重要形式。
地球上海洋水溫度變化一般在-2℃--30℃之間，其中，年平均水溫超過20℃的區域占整個海洋面積的一半以上。一般說來，影響海洋表層水溫的因素有太陽輻射、潮汐現象、沿岸地形、氣象、洋流等，但主要原因還是太陽的輻射。觀測表明:海水溫度日變化在0-30米深的範圍內，年變化可達水深350米左右，在水深350米左右處，有一個恆溫層，隨深度增加，水溫逐漸下降，深度每增加1000米，約下降1℃-2℃，在水深3000-4000米處，溫度在2℃-1℃。
海洋溫差能具有儲量巨大以及隨時間變化相對穩定的特點，因此，海洋溫差能可用於發電，為某些地區提供大規模的、穩定的電力成為可能。
早在1881年，法國物理學家阿松瓦爾就提出了海洋溫差能發電的設想，1926年，阿松瓦爾的學生克勞德試驗成功海水溫差發電，1926年11月，法國科學院建立了一個實驗溫差能發電站，證實了阿松瓦爾的設想。1930年，克勞德在古巴海濱建造了世界上第一座10kW功率的海水溫差能發電站。目前，海水溫差能利用效率僅有3%左右，各國仍在積極探索中。
海洋溫差能發電有兩種方式:第一，用溫水將低沸點（如-30度）工作介質加熱成水蒸汽，蒸汽推動汽輪發電機發電。第二，將溫水直接送入真空室使之沸騰變成蒸汽，蒸汽推動汽輪發電機發電，最後都是從600--1000米的深水處抽冷水使蒸汽冷凝。一座3000千瓦級的電站，每千瓦時的發電成本比柴油發電成本還低，利用海洋溫差能發電可能成為新能源開發新的出發點。
地球軌道平均太陽輻射強度為1369w/㎡，地球表面某一點24h的年平均輻射強度為0.20kw/㎡，太陽每秒鐘照射到地球上的能量相當於500萬噸煤。海平面上輻射標準峰值強度為1kw/㎡，如果把南緯20度到北緯20度區間的海洋溫差能一半用來發電，海水水溫平均下降1℃，就能獲得600億千瓦的電能，相當於目前全世界所產生的全部電能。