1. Zonnefotonen en druk: Wanneer zonlicht het zonnezeil bereikt, dat bestaat uit reflecterend materiaal, dragen de fotonen momentum. Wanneer zonlicht wordt gereflecteerd, brengt deze verandering in momentum druk over op het zeiloppervlak. Deze druk kan voldoende kracht genereren om het ruimtevaartuig door de ruimte voort te stuwen.

2. Behoud van momentum: Het belangrijkste principe dat ten grondslag ligt aan zonnezeilen is het behoud van momentum. Het momentum van de door het zeiloppervlak weerkaatste fotonen moet behouden blijven. Dus wanneer een enkel foton het zeil raakt en wordt gereflecteerd, brengt het een kleine hoeveelheid momentum over op het ruimtevaartuig, waardoor het een lichte snelheidstoename krijgt.

3. Lichtgewicht en grote zeilen: De zeilen die zijn ontworpen voor zeilen op zonne-energie zijn extreem dun en lichtgewicht om het reflecterende oppervlak te maximaliseren en tegelijkertijd hun totale massa te minimaliseren. Ze zijn gemaakt van dunne films van materialen zoals gealuminiseerd Mylar of zelfs met goud bedekte Kapton voor een betere reflectiviteit. Het grote oppervlak zorgt ervoor dat voldoende zonlicht effectief wordt benut.

4. Continue kracht en drijfgasvrij: In tegenstelling tot conventionele raketvoortstuwing waarbij brandstof wordt verbrand en massa wordt uitgestoten voor stuwkracht, bereiken zonnezeilen continu voortstuwing zonder enig drijfgas. Zodra het ruimtevaartuig een eerste impuls heeft gekregen en zijn zonnezeil heeft ingezet, vertrouwt het uitsluitend op de momentumoverdracht van gereflecteerd zonlicht.

5. Controle via de oriëntatie van het zeil: In tegenstelling tot de aarde, waar de aanwezigheid van lucht gespecialiseerde ontwerpen vereist, zoals vleugelprofielen, functioneren zonnezeilen in het vacuüm van de ruimte waar vleugels niet nodig zijn. Het regelen van de oriëntatie van het zeil kan de krachten van de zonnestralingsdruk veranderen om het traject en de snelheid van het ruimtevaartuig te veranderen.

6. Acceleratie met lage stuwkracht: Omdat de versnelling die zonnezeilen ervaren als gevolg van zonnestraling relatief klein is, is zonnezeilen afhankelijk van een lange, continue voortstuwing in de loop van de tijd om aanzienlijke snelheden op te bouwen.

7. Potentiële missies: Zonnezeiltechnologie heeft aanzienlijke belangstelling gewekt voor missies van lange duur, zoals zonnesondemissies gericht op het bestuderen van de zon en missies die zijn ontworpen om kometen of asteroïden te bezoeken die zich op grote heliocentrische afstanden bevinden, waar traditionele voortstuwingstechnieken niet zo efficiënt zijn.

Over het geheel genomen maakt de zonnezeiltechnologie gebruik van de energie van zonlicht om voortstuwing in de ruimte te bereiken zonder de noodzaak om drijfgassen mee te nemen, wat leidt tot drijfgasvrije missies met efficiënte acceleratie op de lange termijn. Deze unieke vorm van voortstuwing is veelbelovend voor geavanceerde verkenningen en biedt mogelijkheden voor missies die de buitenste gebieden van ons zonnestelsel of zelfs de interstellaire ruimte bereiken.