En recréant le principe d’une cheminée, par aspiration de l’air plus chaud vers son sommet où l’air y est plus froid avec l’altitude, ces centrales solaires génèrent une énergie puissante et constante (y compris la nuit puisque le sol conserve la chaleur). Plusieurs étapes complémentaires sont nécessaires. D’abord les rayons du soleil chauffent l’intérieur d’une plateforme transparente en verre ou en plastique qui est située à la base de la cheminée. L’effet de serre permet ainsi de conserver l’air chaud qui est ensuite aspiré par la cheminée à une vitesse proportionnelle à la hauteur de la cheminée. En s’échappant, l’air chaud actionne des turbines qui génèrent ensuite de l’électricité. La puissance de ces centrales est le résultat de la vitesse de circulation de l’air obtenu qui dépend donc de deux facteurs : la chaleur de l’air générée à la base et le différentiel de température entre le haut et le bas de la cheminée. Par exemple, l’air de la cheminée en cours de construction en Australie, mesurant 1 000 mètres de haut, circulera à une vitesse de 15 m/s soit 54 km/h. L’air à la base est chauffé jusqu’à une température de 70°C.
Le principe a déjà été testé par le passé mais dans des proportions moindres, comme à Manzanares en Espagne dans les années 80. La cheminée mesurait alors 194 mètres de haut. En atteignant des hauteurs de 1 000 m et plus, les centrales de nouvelle génération profiteront d’une puissance largement supérieure, nécessaire à rentabiliser les lourds investissements de départ qui se comptent en centaines de millions d’euros.