عادة ما تستخدم تحلية مياه البحر بالطاقة الشمسية أجهزة التبخير الشمسية لتسخين مياه البحر حتى تتبخر، ومن ثم تجميع المياه العذبة من خلال التكثيف. وبهذه الطريقة، يمكن إنتاج مياه الشرب بتكلفة منخفضة وباستهلاك منخفض للطاقة. بالإضافة إلى ذلك، يمكن تعديل جهاز تحلية المياه بالطاقة الشمسية وفقًا للاحتياجات الفعلية وهو مناسب للإنتاج على نطاق صغير وواسع النطاق.