Sonnenenergie ist die von der Sonne erzeugte Energie, die teilweise in Form von elektromagnetischer Strahlung zur Erde gelangt.
Die Sonnenenergie ist verantwortlich, dass Leben auf der Erde erst möglich ist. Sie erzeugt z.B. Licht und Wärme, treibt die Photosynthese der Pflanzen an und erzeugt im Zusammenhang mit Wasser und Luft der Atmosphäre Regen und Wind.

Sonnenenergie (oder auch Solarenergie genannt) wird zunehmend technisch zur Energieversorgung genutzt. Sie gehört zu den erneuerbaren Energien und ist naturgemäß besonders umweltfreundlich, da bei ihrer Erzeugung keine negativen Nebeneffekte entstehen wie z.B. bei der Verbrennung fossiler Energieträger wie Kohle, Heizöl, Gas oder Holz.
Hauptanwendungen der Versorgung mit Solarenergie sind:

• Sonnenkollektoren, die durch Sonneneinstrahlung Wasserkreisläufe erwärmen, hauptsächlich eingesetzt für Gebäudeheizungen und Brauchwassererwärmung.
• Solarzellen erzeugen durch den Photovoltaik-Effekt direkt elektrischen Gleichstrom. Dieser wird in Photovoltaikanlagen umgewandelt über Wechselrichter zu Wechselstrom, der kompatibel ist zur regulären Netzstromversorgung und somit dort eingespeist werden kann. 
• In Sonnenwärmekraftwerken wird durch Sonnenwärme Wasserdampf erzeugt, der die Turbinen des Kraftwerkes antreibt und elektrischen Strom erzeugt.
• Wind- und Wasserkraftwerke nutzen den Effekt, dass die Sonne den natürlichen Wasserkreislauf der Erde antreibt und in der Atmosphäre durch Temperatur- und Luftdruckunterschiede Wind erzeugt.
• Solarkocher oder Solaröfen nutzen die direkte Sonneneinstrahlung z.B. über Spiegelsysteme (z. B. Hohlspiegel) zur Erhitzung und Zubereitung von Speisen.