De la Revoluția Industrială de la mijlocul secolului al XVIII-lea, societatea umană a fost condusă în mare parte pe forme de energie nedurabile. Scăderea rezervelor de combustibili fosili, combinată cu o creștere a înțelegerii cu privire la daunele aduse mediului cauzate de combustibilii fosili, au condus la un impuls sporit pentru sursele de energie durabilă. Există multe forme diferite de energie durabilă, deși cele mai multe rămân în faza incipientă tehnologică și necesită progrese științifice și investiții suplimentare înainte de a fi pe deplin capabile să gestioneze consumul de energie modern.
Combustibilii fosili, cel mai adesea sub formă de cărbune, petrol și gaze naturale, sunt utilizați în aproape orice tip de dispozitiv care necesită energie pentru a funcționa. Acești combustibili provin dintr-o defalcare naturală a fosilelor organice de-a lungul a milioane de ani. Deși combustibilii fosili au fost folosiți de-a lungul istoriei omenirii în diverse scopuri, importanța lor extremă nu a avut loc până la Revoluția Industrială și dezvoltarea transportului cu motor. De când mașinile, avioanele și sistemele de încălzire cu motor au devenit proeminente, utilizarea umană a combustibililor fosili a crescut enorm, ceea ce duce la o suprasolicitare devastatoare a resurselor disponibile. Drept urmare, majoritatea experților sugerează că combustibilii fosili ai Pământului se vor epuiza în următoarele câteva secole, făcând căutarea combustibililor durabili nu doar altruistă, ci și imperativă pentru supraviețuirea tehnologiei umane.
O sursă de energie durabilă este una care fie nu epuizează resursa inițială, fie utilizează resurse care pot fi reumplute ușor și eficient. Utilizarea energiei solare, de exemplu, este considerată durabilă, deoarece absorbția și utilizarea căldurii sau luminii de la soare nu reduce puterea sau dimensiunea soarelui. Etanolul, obținut din anumite culturi, este, de asemenea, considerat uneori o putere durabilă, deoarece culturile pot fi ușor replantate și completate.
Energia hidroelectrică este o energie durabilă folosită pentru a alimenta generatoarele. Această sursă de energie regenerabilă utilizată pe scară largă funcționează folosind forța gravitațională a apei. Căderea apei sau fluxurile de maree care intră sunt canalizate prin mașini, forțând turbinele interne să se rotească și să genereze energie. În cele mai multe cazuri, apa este împinsă înainte și înapoi între rezervoare la diferite altitudini sau eliberată înapoi în ocean după ce curge prin turbine. Energia eoliană și cea geotermală funcționează aproape în același mod, folosind forțe naturale regenerabile pentru a alimenta turbinele și, în consecință, generatoarele.
Energia solară funcționează prin absorbția luminii și căldurii de la soare. Energia solară termică poate absorbi căldura soarelui și o poate transfera în apă, făcând-o o sursă eficientă de energie durabilă pentru încălzitoare de apă și piscine. Energia solară fotovoltaică absoarbe lumina soarelui în panourile solare, unde electronii absorbiți revin în celulele solare de siliciu, creând un curent electric care poate fi apoi folosit pentru energie.
Etanolul, biodieselul și biogazul sunt surse ceva mai controversate de energie durabilă. Aceste tehnologii folosesc produsele procesate de la plante și organisme pentru a crea alternative de combustibil. Din păcate, în cazul etanolului, procesarea și arderea au ca rezultat niveluri ridicate de emisii de gaze cu efect de seră. Biocombustibilii, cum ar fi biodieselul din alge, sunt o alternativă posibil mai ecologică, dar rămân în mare parte în utilizare experimentală sau la scară mică. Cu toate acestea, mulți experți cred că toate cele trei tehnologii vor juca un rol important în extinderea pieței de energie durabilă.