Ein Thermosiphonsystem umfasst die Sonnenkollektoren und den Warmwasserspeicher und kann über einen offenen oder geschlossenen Kreislauf verfügen.

In einem offenen Kreislauf kommt das Wasser des Tanks von den Kollektoren, und es gibt stets die Gefahr a) des Einfrierens des Wassers und der Zerstörung der Kollektoren und b) der Verkalkung der Rohre.
Aus diesem Grund ist ein offener Kreislauf nur dann zu empfehlen, wenn die Temperatur das ganze Jahr über nicht unter 30C sinkt und die Wasserhärte 20 Grad deutscher Härte nicht überschreitet.

In einem geschlossenen Kreislauf bestehen keine derartigen Gefahren, da von den Kollektoren eine Propylenglykollösung kommt, die sich nicht mit dem Wasser im Tank vermischt. Um großen Temperaturschwankungen und einem eventuellen Kochen im Sommer zu begegnen, ist der geschlossene Kreislauf mit einem Ausdehnungsbehälter und einem Sicherheitsventil ausgestattet.

Das kalte Wasser wird am unteren Teil des Warmwasserspeichers zugeführt. Von dort erreicht es aufgrund seiner größeren Dichte über das Rohr den Kollektor, um erwärmt zu werden und in der Folge zum oberen Teil des Speichers zurückzukehren und wann immer nötig benutzt zu werden. Die Zirkulation des Wassers erfolgt auf natürlichem Weg, das heißt sie basiert auf der unterschiedlichen Dichte von kaltem und warmem Wasser, weshalb der Wasserspeicher über dem Kollektor platziert wird.

Für die Tage ohne bzw. mit unzureichender Sonnenenergie für die Nutzwassererwärmung sind folgende Hilfsenergiequellen verfügbar:

a) elektrischer Widerstand von 1,5- 4 kW
b) spezieller Wärmetauscher , der mit der Zentralheizung verbunden wird.

Die Thermosiphonsysteme werden auf horizontalen oder schrägen Dächern montiert und sind nur für häuslichen Gebrauch bestimmt.

Eine typische häusliche Anlage zur Warmwasserbereitung spart in Griechenland jährlich 1400 kWh Energie ein. Diese Menge entspricht 70% des jährlichen Warmwasserbedarfs einer vierköpfigen Familie.