Las tecnologías descritas en los otros tipos de centrales solares, pueden utilizar solamente irradiación solar directa. Sin embargo una central eléctrica solar de chimenea convierte la radiación global en electricidad. Puesto que a menudo las chimeneas se asocian a gas de escape contaminantes, este concepto también se conoce como planta de torre de energía solar, aunque es totalmente diferente de los conceptos de torre descritos anteriormente. Una central eléctrica solar de chimenea tiene una chimenea alta (torre), con una altura de hasta 1000 metros, rodeada por un gran techo colector de hasta 130 metros de diámetro, construido en cristal o plástico resistente suspendido sobre un marco. Hacia su centro el techo posee una curvatura hacia arriba uniéndose a la chimenea, creando un embudo.
El sol calienta la tierra y el aire por debajo del techo del colector, el aire caliente sigue la pendiente ascendente del techo hasta que alcanza la chimenea. Allí, fluye a alta velocidad a través de la chimenea y acciona las turbinas de viento. La tierra debajo del techo del colector se comporta como medio de almacenaje, e incluso puede calentar el aire por un tiempo significativo después de la puesta del sol. La eficiencia de una central eléctrica solar de chimenea se encuentra por debajo del 2%, y depende principalmente de la altura de la torre, es por esto que estas centrales eléctricas solo pueden construirse en lugares donde la tierra es muy barata. Tales áreas se sitúan generalmente en regiones desérticas.
Sin embargo, la central eléctrica puede tener otras aplicaciones, pues el área bajo el techo del colector también se puede utilizar como invernadero con propósitos agrícolas.