Számos nemzet számít szénre, olajra és földgázra az energiaszükséglet nagy részének ellátása érdekében, ám a fosszilis üzemanyagokra való támaszkodás nagy problémát jelent. A fosszilis tüzelőanyagok véges erőforrások. Végül a világ kifogy a fosszilis tüzelőanyagoktól, vagy túl drága lesz a maradványok visszanyerése. A fosszilis tüzelőanyagok levegőt okoznak, víz és a talajszennyezés, és termelni üvegházhatású gázok amelyek hozzájárulnak globális felmelegedés.
A megújuló energiaforrások tisztább alternatívákat kínálnak a fosszilis tüzelőanyagokhoz. Nem teljesen problémamentesek, de sokkal kevesebb szennyezést és kevesebb üvegházhatású gázt bocsátanak ki, és definíciójuk szerint nem fogy ki. Itt vannak a megújuló energia fő forrásai:
A nap a legerősebb energiaforrás. A napfény vagy a napenergia felhasználható házak és egyéb épületek fűtésére, világítására és hűtésére, villamos energia előállítására, vízmelegítésre és különféle ipari folyamatokra. A napenergia betakarításához használt technológia folyamatosan fejlődik, ideértve a vízmelegítő tetőcsöveket, fotovoltaikus cellákat és tükörrendszereket. A tetőtéri panelek nem zavaróak, de a talajban lévő nagy tömbök versenyezhetnek a vadon élő állatok élőhelyével.
A szél a levegő mozgása, amely akkor fordul elő, amikor a meleg levegő megemelkedik, és a hűvösebb levegő becsapódik annak helyére. A szél energiáját évszázadok óta használják hajók vitorlázására és a szélmalmok meghajtására, amelyek őrlik a gabonaféléket. Manapság a szélenergiát szélturbinák fogják fel és használják villamos energia előállítására. Időnként felmerül a kérdés, hogy a turbinákat hogyan telepítik, mivel ezek problémák lehetnek a vándorló madarak és denevérek számára.
A folyam alatt áramló víz hatalmas erő. A víz megújuló erőforrás, amelyet folyamatosan feltöltenek a párolgás és a csapadék globális ciklusa. A nap hője miatt a víz a tavakban és az óceánokban elpárolog és felhőket képez. A víz ezután esőként vagy hóként esik vissza a Földre, és folyókba és patakokba engedi, amelyek visszafolynak az óceánhoz. Az áramló víz felhasználható a vízkerekek meghajtására, amelyek mechanikus folyamatokat hajtanak végre. A turbinák és a generátorok - mint például a világ számos gátjánál elhelyezett - elfogják az áramló víz energiáját villamos energia előállításához. Az apró turbinák akár egyedülálló otthonok tápellátására is felhasználhatók.
A biomassza fontos energiaforrás volt azóta, hogy az emberek először égettek faanyagot ételek készítésére és a téli hideg ellen felmelegedtek. A fa továbbra is a leggyakoribb biomassza-energiaforrás, ám a biomassza-energia más forrásai közé tartoznak az élelmiszernövények, a fű és más növények, mezőgazdasági és erdészeti hulladékok és maradványok, kommunális és ipari hulladékok szerves alkotóelemei, akár a közösségből kinyert metán gáz hulladéklerakók. A biomassza felhasználható villamos energia előállításához és üzemanyagként szállításhoz, vagy olyan termékek előállításához, amelyek egyébként megújíthatatlan fosszilis tüzelőanyagok felhasználását igénylik.
A hidrogénnek óriási potenciálja van üzemanyag- és energiaforrásként. A hidrogén a leggyakoribb elem a Földön - például a víz kétharmada hidrogént jelent -, de a természetben mindig megtalálható más elemekkel kombinálva. A hidrogénnel elválasztva a többi elemet, a járművek energiáját lehet felhasználni, a földgázt pótolni és melegíteni, valamint áramot termelni. 2015-ben Japánban és az Egyesült Államokban elérhetővé vált az első hidrogénüzemű személygépkocsi.
A Föld belsejében levő hő gőzt és meleg vizet termel, amely felhasználható áramfejlesztők és villamos energia előállításához, vagy más célokra, például házfűtéshez és ipari termeléshez. A geotermikus energia fúrás útján nyerhető a mély föld alatti tározókból vagy más, a felülethez közelebb lévő geotermikus tározókból. Ezt az alkalmazást egyre inkább használják a fűtési és hűtési költségek ellensúlyozására lakó- és kereskedelmi épületekben.
Az óceán számos megújuló energiaforrást biztosít, és mindegyiket különféle erők hajtják. Az óceánhullámokból és az árapályokból származó energia felhasználható villamosenergia-termelésre, az óceáni hőenergia - a tengervízben tárolt hőből - szintén villamos energiává alakítható. A jelenlegi technológiák felhasználásával a legtöbb óceáni energia nem költséghatékony más megújuló energiaforrásokhoz képest, ám az óceán továbbra is fontos potenciális energiaforrás a jövőben.