Embora todas as estufas sejam “solares” no sentido de que usam o calor do sol para fornecer um ambiente de crescimento para as plantas, o termo “estufa solar” normalmente se refere a uma estufa solar passiva. As estufas solares passivas são diferentes das estufas tradicionais em alguns aspectos significativos. Uma estufa solar passiva usa apenas o calor e a luz do sol, e uma estufa tradicional usa gás, propano ou calor elétrico à noite ou durante o inverno para fornecer calor suficiente às plantas. As estufas solares passivas devem ser orientadas para o equador. Eles também usam pedras ou grandes recipientes com água para absorver o calor do sol durante o dia e dispersá-lo à noite, e usam algum tipo de isolamento e vidros duplos.
As estufas tradicionais usam lâmpadas elétricas de calor, aquecedores de piso, aquecedores a propano ou outros tipos de dispositivos de aquecimento durante o inverno e, se necessário, à noite para fornecer calor suficiente às plantas com efeito de estufa, mas uma verdadeira estufa solar passiva depende do sol e de componentes naturais . Muitas estufas solares são construídas com paredes de alvenaria não voltadas para o equador para absorver o calor da luz do dia e liberá-lo durante a noite; as duas paredes restantes também são parcial ou totalmente de alvenaria. Cada pé quadrado (929 cm quadrados) de vidro voltado para o equador requer 150 libras (68 kg) de pedra ou material de alvenaria. Colocar baldes, banheiras ou piscinas de água estrategicamente em toda a estufa permite que a água absorva e libere o calor do sol da mesma maneira. Cada pé quadrado (929 cm quadrados) de vidro voltado para o equador requer 4 galões (15.1 litros) de água; os recipientes devem ser de cor escura e colocados estrategicamente em toda a estufa.
Para que uma estufa solar seja eficaz, algum tipo de isolamento é necessário na maioria dos ambientes. A parte não ventilada do telhado e todas as paredes devem ser cobertas com tecido isolante ou outro material com um valor de resistência térmica, ou valor R, de até 19. Se a estufa solar passiva estiver apoiada em uma fundação, ela também deve estar muito bem isolado. Quando a estufa está em uma laje, a laje deve ser isolada tanto onde a estufa repousa sobre ela quanto em qualquer lugar onde haja uma rachadura ou abertura.
Uma estufa solar passiva requer vidros duplos com isolamento noturno. O vidro de vidro simples não será capaz de reter calor suficiente para que os outros elementos passivos – os recipientes de água e pedra – façam seu trabalho. A única parte da parte de vidro da estufa que não deve ser envidraçada é dois terços do telhado, a fim de permitir todos os efeitos do sol durante os meses de inverno. A proteção pode ser necessária na forma de cal ou tecido durante os meses de verão.