เครื่องวัดแสงอาทิตย์เป็นอุปกรณ์ที่ออกแบบมาเพื่อระบุระดับรังสีของการเปิดรับแสงอาทิตย์บนพื้นผิวโลก การใช้งานหลักสำหรับเครื่องมือนี้อยู่ในขอบเขตของการศึกษาทางอุตุนิยมวิทยาโดยเฉพาะสำหรับการระบุรูปแบบสภาพอากาศที่พื้นที่สามารถคาดหวังได้ในอนาคตอันใกล้ เครื่องวัดความร้อนถูกวางไว้บนพื้นผิวเรียบที่สามารถสัมผัสกับคลื่นแม่เหล็กไฟฟ้าที่มาจากดวงอาทิตย์ เมื่อรังสีแสงอาทิตย์ส่งผลกระทบต่อพื้นผิวโลกเซ็นเซอร์ภายในอุปกรณ์จะวัดรัศมี 180 องศารอบ ๆ เครื่องมือเพื่อหาความหนาแน่นและการเปลี่ยนแปลงของรังสีนี้
โฟตอนการกำหนดทางวิทยาศาสตร์สำหรับแสงแต่ละหน่วยส่งผลกระทบต่ออุปกรณ์ โซล่าริมิเตอร์ใช้ทั้งระบบที่ใช้สารเคมีหรือเครื่องมือทางกายภาพเพื่อกำหนดระดับโฟตอนเหล่านี้ ภายในสเปกตรัมของแสงแสงอัลตราไวโอเลตและความยาวคลื่นที่มองเห็นสามารถระบุได้โดยอุปกรณ์ทำให้เกิดปฏิกิริยาต่อสารเคมีหรือเครื่องมือ
อุปกรณ์โซลาริมิเตอร์ทางเคมีใช้วิธีการแก้ปัญหาที่ทำจากสารเคมีที่แตกต่างกัน: malachite green leucocyanide, monochloroacetic acid หรือโพแทสเซียม ferrioxalate การแผ่รังสีถูกวัดจากแสงที่ดูดซับในกระบวนการที่เรียกว่าการ ระบุปริมาณควอนตัม ด้วยวิธีนี้เครื่องวัดแสงอาทิตย์สามารถกำหนดระดับรวมของรังสีแม่เหล็กไฟฟ้าตั้งแต่สเปกตรัมของแสงไปจนถึงความร้อนที่ส่งผลกระทบต่อพื้นผิวโลก
ในอีกทางหนึ่งโซลาริมิเตอร์บางชนิดใช้เครื่องมือทางกายภาพเพื่อระบุรังสี เหล่านี้รวมถึง Bolometers โฟโตไดโอดและเทอร์โม Bolometers เป็นพื้นฐานที่สุดโดยใช้ชิ้นส่วนของโลหะที่ติดอยู่กับชุดระบายความร้อนซึ่งช่วยให้สามารถระบุอุณหภูมิที่เปลี่ยนแปลงได้ โฟโตไดโอดมีการออกแบบที่ทันสมัยกว่าโดยใช้แนวคิดของพลังงานแสงอาทิตย์เพื่อถ่ายโอนพลังงานแสงไปยังกระแสไฟฟ้าโดยวัดระดับรังสี ในทำนองเดียวกัน thermopiles สามารถแปลงความร้อนเป็นกระแสไฟฟ้าซึ่งยังพบระดับรังสี
โซลาริมิเตอร์นั้นอาศัยตำแหน่งของดวงอาทิตย์เป็นอย่างมากเพื่อให้ได้การอ่านที่ดีที่สุด เมื่อรังสีดวงอาทิตย์มาจากจุดสุดยอดของมันซึ่งอยู่เหนืออุปกรณ์โดยตรงการอ่านนั้นมีความแม่นยำและสามารถระบุตัวตนได้อย่างสมบูรณ์ อย่างไรก็ตามระหว่างมุมของ 0.5 และ 60 องศาจะต้องมีการกำหนดสัดส่วน น่าเสียดายถ้าดวงอาทิตย์อยู่ในตำแหน่ง 90 องศาขึ้นไปจะไม่สามารถวัดค่าการอ่านได้
ส่วนประกอบภาพที่สำคัญอย่างหนึ่งของเครื่องวัดแสงอาทิตย์คือโดมแก้วขนาดเล็กที่วางอยู่บนอุปกรณ์ สิ่งนี้ช่วยให้การอ่านที่เหมาะสมเกิดขึ้นภายในช่วง 300 และ 2,800 นาโนเมตรซึ่งถือว่าเป็นพารามิเตอร์ในอุดมคติที่จะทำการวัด นอกจากนี้โดมแก้วนี้ยังมีเกราะป้องกันอย่างง่าย ๆ จากปรากฏการณ์อื่น ๆ เช่นฝนหรือหิมะ
