Khi có ánh sáng mặt trời chiếu vào tấm collector, dưới tác dụng của bức xạ nhiệt, nước trong tấm Collector sẽ nóng dần lên và trở nên nhẹ hơn. Nước nóng sẽ di chuyển lên phía trên bồn, nước lạnh từ bồn có khối lượng riêng nặng hơn sẽ di chuyển xuống bù vào chỗ trống tạo nên một vòng khép kín. Quá trình này diễn ra liên tục cho đến khi không còn sự chênh lệch về nhiệt độ. Đây gọi là quá trình đối lưu tự nhiên.
