Destilācija ir sāls noņemšanas process no ūdens. To veic, ūdenim pieliekot siltuma avotu, lai to pārvērstu tvaikā, tādējādi attīrot ūdeni. Saules destilācija izmanto sauli kā galveno siltuma avotu. Tā ir salīdzinoši veca tehnoloģija, un pirmās saules destilācijas sliekšņi tika nodoti ekspluatācijā 1872. gadā Čīlē.
Destilācijas laikā netīrs ūdens tiek pakļauts karstumam. Siltums liek ūdenim pārvērsties tvaikos. Ūdens tvaiki kondensējas un atkal pārvēršas šķidrā ūdenī. Kondensētais ūdens nesatur sāli un citus piemaisījumus.
Saules slieksnim ir dažas pamata daļas. Parasti pārsegs atrodas virs baseina, kurā ir sekla netīra ūdens baseins. Blakus atrodas uzglabāšanas tvertne, kurā tiek uzglabāts tikko attīrītais ūdens. Dažreiz saules destilācijas slieksnis ir atsevišķs baseins, bet citreiz tas ir novietots zemes bedrē.
Baseina destilētājs ir neatkarīga vienība. Tas ir pārklāts ar izliektu stikla virsmu. Baseina dibens parasti ir melns vai tumšā krāsā, lai piesaistītu saules siltumu. Netīrais ūdens baseinā pārvēršas tvaikos un sakrājas uz stikla vāka. Kondensētais ūdens aizplūst no stikla augšdaļas malām virknē notekcauruļu un tiek savākts zemāk esošajā uzglabāšanas tvertnē.
Saules destilācija ir iespējama arī zemes bedrē. Zemē tiek izrakts konisks caurums un uzlikts kauss tās apakšā. Virs tases ir piekārta plastmasas loksne, kuras zemākais punkts atrodas tieši virs tases. Neliels akmens plastmasas centrā parasti to nosver un nosaka zemāko punktu. Lielāki akmeņi nostiprina plastmasu virs virsmas. Ūdens sakrājas uz plastmasas un ieplūst krūzē.
Fakts, ka tehnoloģija ir zemu tehnoloģiju un kā primāro enerģijas avotu izmanto bezmaksas resursus, padara to par labu izvēli nabadzīgām valstīm un ārkārtas situācijās, kad standarta enerģijas avoti nav pieejami. Amerikas Savienoto Valstu apgabalos, kuros ir nosliece uz viesuļvētrām, piemēram, Floridā, iespējams, tiks izveidotas ūdens destilācijas zonas elektroenerģijas padeves pārtraukumu vai ūdens apgādes piesārņojuma gadījumā. Spēja izveidot efektīvu saules destilācijas zonu arī tiek uzskatīta par nepieciešamu iemaņu pētniekiem ārpus telpām. Kemperiem un izdzīvotājiem jāzina, kā izveidot pagaidu baseinu lietus ūdens savākšanai un destilēšanai, kā arī līdzi jāņem nepieciešamie krājumi.