Projektgesellschaften werden in den Standortländern geplanter Kraftwerke gegründet. Sie sind Rechtsträger der Landsicherung und der Genehmigungsverfahren. Sie sind zugleich die späteren Besitzgesellschaften der solarthermischen Kraftwerke.
Die ersten Phasen einer Projektentwicklung werden zunächst bei der Solar Millennium AG oder in ihren regionalen Projektentwicklungsgesellschaften durchgeführt. Sobald ein bestimmter „Reifegrad" eines Kraftwerksprojekts erreicht ist, wird zur weiteren Entwicklung eine Projektgesellschaft gegründet. Hier finden alle rechtserheblichen Handlungen statt, die Voraussetzung für Bau und Betrieb der Kraftwerke sind.
Durch die Veräußerung von Anteilen der Projektgesellschaften bindet Solar Millennium Partnerunternehmen in die Kraftwerksprojekte ein. Derzeit ist Solar Millennium an mehreren Projektgesellschaften in verschiedenen Standortländern beteiligt.