تقطیر خورشیدی چرخه آب طبیعی را تقلید می کند ، که در آن خورشید آب دریا را به اندازه کافی گرم می کند تا تبخیر شود. پس از تبخیر ، بخار آب بر روی یک سطح خنک متراکم می شود. دو نوع نمک زدایی خورشیدی وجود دارد. مورد اول از سلول های فتوولتائیک استفاده می کند که انرژی خورشید را به انرژی الکتریکی تبدیل می کند تا فرآیند نمک زدایی را تأمین کند. مورد دوم از انرژی خورشیدی در فرم حرارتی خود استفاده می کند و به عنوان نمک زدایی با حرارت خورشیدی شناخته می شود.