Solar horloges worden aangedreven door licht. Ingebouwde zonnecellen vangen het omgevingslicht op en zetten het om in energie.

De zonnecellen zijn zo klein en onopvallend dat ze gemakkelijk in elk ontwerp van de wijzerplaat kunnen worden geïntegreerd. Bij analoge horloges wordt de zonnecel vaak onder de transparante wijzerplaat geplaatst en kan zo genoeg licht opvangen om elke functie van stroom te voorzien. Bij digitale modellen wordt de zonnecel meestal in een smal kader rond het display geplaatst zodat de nodige energie kan worden opgewekt.

Overtollige energie wordt opgeslagen in een batterij zodat het horloge zelfs in slechte lichtomstandigheden kan blijven werken. Na ongeveer 90 minuten in het donker gaan zonnehorloges in de spaarstand. Het display wordt uitgeschakeld en de wijzers stoppen met bewegen. Hoe minder het horloge beweegt, hoe minder energie het verbruikt. Het blijft echter wel normaal lopen op de "achtergrond". In de energiebesparende modus kan de klok tot 24 maanden zonder licht werken. De klok wordt opnieuw geactiveerd door op een knop te drukken of wanneer het licht wordt ingeschakeld.