Για να είναι εφικτή η μεγιστοποίηση της ενεργειακής παραγωγής των ηλιακών συλλεκτών καθ΄όλη τη διάρκεια του έτους, θα πρέπει να επιτυγχάνεται βέλτιστη εκμετάλλευση της προσπίπτουσας ηλιακής ακτινοβολίας. Αυτό επιτυγχάνεται με προσανατολισμό προς το νότο και με κατάλληλη γωνία κλίσης που συμπίπτει με το γεωγραφικό πλάτος – για την Ελλάδα πρακτικά είναι περίπου 30°. Αυτή η κλίση μπορεί να μεταβληθεί ώστε να επιτευχθεί μεγιστοποίηση της εκμεταλλεύσιμης ηλιακής ενέργειας σε συγκεκριμένες περιόδους ανάλογα με τη χρήση, με μία μικρή μείωση όμως της ετήσιας ηλιακής κάλυψης. Έτσι με την αύξηση της κλίσης ως προς το οριζόντιο επίπεδο επιτυγχάνεται μεγιστοποίηση των ενεργειακών κερδών κατά τη χειμερινή περίοδο ενώ με τη μείωση της κλίσης επιτυγχάνεται μεγιστοποίηση των ενεργειακών κερδών τη καλοκαιρινή περίοδο.
Σε ένα σύστημα θέρμανσης χώρου για παράδειγμα, η ιδανική κλίση των ηλιακών συλλεκτώνείναι περίπου 55°- 60°. Στα συστήματα παραγωγής ζεστού νερού χρήσης, αν και υπάρχει ζήτηση καθ’ όλη τη διάρκεια του έτους, επειδή η ζήτηση το καλοκαίρι είναι μικρότερη από το χειμώνα (ενώ παράλληλα η προσπίπτουσα ακτινοβολία είναι μεγαλύτερη) ενδείκνυται η κλήση των συλλεκτών να είναι στις 45°.
Στις στέγες, σύμφωνα με την ισχύουσα νομοθεσία, η κλίση των συλλεκτών θα πρέπει υποχρεωτικά να ακολουθεί τη κλίση της στέγης. Στον παρακάτω πίνακα παρουσιάζονται οι βέλτιστες αποκλίσεις από το ισοδύναμο του γεωγραφικού πλάτους (30°) κατά τον προσανατολισμό των ηλιακών συλλεκτών ανάλογα με τη χρήση του συστήματος
