Rośliny energetyczne to rośliny uprawiane i zbierane z zamiarem wykorzystania ich jako paliwa. Rośliny te są zazwyczaj podzielone na dwie kategorie: zielne, takie jak trawy i drzewiaste, takie jak drzewa i krzewy. Energia zmagazynowana w elektrowniach może być pozyskiwana poprzez bezpośrednie spalanie, zgazowanie i konwersję na paliwa płynne. Rośliny energetyczne są zazwyczaj wybierane ze względu na ich zawartość energetyczną, łatwość, z jaką można je uprawiać i zbierać, a także związane z tym koszty przetwarzania produktu końcowego. Niejadalne części roślin spożywczych wykorzystywane do tego samego celu są uważane za rolnicze produkty uboczne, a nie rośliny energetyczne.
Kilka rodzajów traw wykazuje potencjał jako źródło energii, przy czym prosa rózgowa generuje największe zainteresowanie; plony są zazwyczaj wyższe, a koszty produkcji niższe niż w przypadku innych roślin zielnych. Trawa prosa rózgowa może osiągnąć pełną wydajność w ciągu trzech lat i wyrasta ze stałego systemu korzeniowego, nie wymagając przesadzania przez okres do 15 lat. Wymagana jest tylko jedna czwarta ilości wody i nawozu niezbędnych do uprawy większości roślin spożywczych, a trawa jest wyjątkowo odporna na szkodniki i suszę. Do zbioru prosa rózgowego można użyć standardowego sprzętu rolniczego, który jest belowany jak siano.
Drzewa i krzewy wykorzystywane do upraw energetycznych na ogół nie są uprawiane do dojrzałości, ponieważ tarcica nie jest produktem końcowym. Rośliny drzewiaste o krótkiej rotacji (SRWC) są uprawiane z oczekiwanym plonem w ciągu czterech do dziesięciu lat, podczas gdy szybko rosnące drewno twarde, takie jak topola i wierzba, może w idealnych warunkach rosnąć nawet do dziesięciu stóp rocznie. Uprawiane drzewostany produkują również do dziesięciu razy więcej drewna z hektara niż lasy naturalne.
Dwa główne zastosowania upraw energetycznych to wytwarzanie energii elektrycznej oraz jako surowiec do produkcji biopaliw. Elektrownia może wykorzystywać plony w kotle parowym, spalając je bezpośrednio lub razem z węglem, co nazywa się współspalaniem. W procesie zgazowania biomasa może zostać przetworzona na gaz syntezowy, mieszaninę tlenku węgla i wodoru lub metan. Może być używany do opalania turbin parowych lub jako źródło energii do produkcji.
Butanol, długołańcuchowy węglowodór podobny do benzyny, można wytwarzać z roślin zielnych, takich jak prosa rózgowa, miskant i trawa słoniowa. Etanol, paliwo alkoholowe, jest wytwarzany z pszenicy, kukurydzy, trzciny cukrowej lub dowolnej rośliny, z której można zrobić napój alkoholowy, podczas gdy paliwo biodiesel można wytwarzać z olejów roślinnych wytwarzanych z roślin energetycznych, takich jak soja, rzepak i konopie. Lipidy lub tłuszcze zawarte w oleju reagują z alkoholem w celu wytworzenia biodiesla. Chociaż niektóre biopaliwa mogą bezpośrednio zasilać pojazdy, większość z nich stosuje się w mieszaninie z paliwami tradycyjnymi.