Der Zweck von Pufferspeichern besteht darin, die Energie so lange zu konservieren, bis sie tatsächlich gebraucht wird. Das von der Sonne gewärmte Wasser hält sich in einem Solarpufferspeicher mehrere Tage lang. Solare Wasserspeicher unterscheiden sich von "normalen" Wasserspeichern. 

Kombispeicher oder auch Duospeicher haben einen eingebauten Brauchwasserspeicher. Der Trinkwasserbehälter befindet sich hier innerhalb des Pufferspeichers. So wird das Brauchwasser vom umliegenden Heizungswasser erwärmt. Vorteile dieser Anlage sind die günstigen Montagekosten und die kompakte Bauart. Allerdings wird das Trinkwasser nur langsam erwärmt und auch die schlechte Schichtung des Heizwassers stellt keinen Vorteil dar. Am Besten verwendet man diese Variante in Kombination mit einem Gas- oder Ölkessel oder einem Holzheizkessel als Puffer.

Ein Solarthermie Schichtenspeicher nutzt das physikalische Prinzip, dass Wasser je nach Temperatur eine unterschiedliche Dichte hat, also schwerer oder leichter ist. Warmes Wasser ist leichter und steigt nach oben, kaltes Wasser ist schwerer und sinkt nach unten. Ein Schichtenspeicher erzielt einen höheren Wirkungsgrad, weil die Solarpumpe der Anlage länger laufen und so mehr Wärme über den Solarkreislauf an den Schichtenspeicher abgegeben werden kann. Das Wasser im unteren Bereich des Schichtenspeichers ist verhältnismäßig kühl, so dass der Solarkreislauf länger betrieben werden kann und der Solarkollektor weiterhin Wärme an den Speicher der Solarheizung abgeben kann.

Moderne Schichtenspeicher sind Kombispeicher und besitzen eine interne Trinkwasserbereitung, die ebenfalls das Schichtungsprinzip ausnutzen.

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