Hoones mugava temperatuuri hoidmiseks on palju meetodeid, sealhulgas fossiilkütuste ja elektri kasutamine soojuse tootmiseks. Küttesüsteemide nõuetekohaseks toimimiseks on sageli vaja mehaanilisi või elektrilisi süsteeme. Passiivne päikeseenergia projekteerimine, mida võib nimetada ka passiivseks päikeseenergia projekteerimiseks või kliimakujunduseks, on meetod hoone soojendamiseks ja jahutamiseks looduslike protsesside abil. Passiivse päikeseenergia disaini eesmärk on juhtida seda päikesesoojust aastaringselt, jahutades suvel hoone sisemust ja soojendades seda talvel.
Passiivse päikeseenergia disaini oluline aspekt on hoone konfiguratsioon, mis põhineb kohalikul kliimal. Päikese teekond igal konkreetsel päeval on igas Maa asukohas erinev, nii et hoone saab tavaliselt projekteerida selle asukoha ärakasutamiseks. Päikese iga-aastase teekonna arvestamine on passiivse päikeseenergia disaini oluline samm. Teised olulised sammud võivad hõlmata avade ilmastikukindlust, energiatõhusaid aknaid ja spetsiaalset isolatsiooni, mis on valmistatud soojuse salvestamiseks ja ümberjaotamiseks vastavalt kohalikele ilmastikutingimustele. Kuigi konkreetne disain muutub kohalike tingimuste põhjal, sisaldab enamik passiivseid päikeseenergia konstruktsioone mõningaid funktsioone.
Üldiselt sisaldab tõhus passiivne päikeseenergia disain teatud tüüpi soojuskollektorit, nagu suured päikesepoolsed aknad ja tumedad välismaterjalid. Soojust saab neelata või koguda ning disain võib sisaldada mingisugust andmekandjat. Seda nimetatakse tavaliselt termiliseks massiks ja see võimaldab soojust vajalikul viisil jaotada. Tõhusa passiivse päikeseenergia disaini olulised elemendid võivad hõlmata ka päikesesoojuse reguleerimise viise, näiteks teatud ruumi- ja laesuurused; välised üleulatused, et kaitsta aknaid suvepäikese eest; ja õhutusavad, mis on loodud kasutama looduslikke soojusprotsesse, nagu juhtivus, konvektsioon ja kiirgus.
Paljud passiivse päikeseenergia disaini elemendid võivad töötada nii kütmisel kui ka jahutamisel. Näiteks võivad passiivsed päikeseküttesüsteemid kasutada aknaid, mis on suunatud päikese poole. See võimaldab valgusel ja soojusel siseneda ruumi, kus seda saab hoida või ümber jaotada. Hoone päikesepoolne külg võib olla valmistatud ka tumedatest materjalidest, et aidata hoonel soojust neelata ja salvestada hilisemaks jaotamiseks. Kui hoonet tuleb jahutada, võivad passiivsed päikeseenergia disainielemendid sisaldada ventilatsiooniavad, mis kasutavad ära loomulikku tuulevoolu, või spetsiaalselt kavandatud sisselaskeavad, mis on mõeldud sissetuleva tuule kiiruse kiirendamiseks.