Υπάρχουν μυριάδες πηγές ενέργειας που είναι διαθέσιμες στον άνθρωπο, από τις πιο βασικές μορφές αξιοποίησης του φυσικού μας περιβάλλοντος, έως τις τεχνολογικές μορφές αιχμής, ικανές να παράγουν τεράστιες ποσότητες ενέργειας. Διαφορετικές πηγές ενέργειας είναι προτιμότερες για διαφορετικούς λόγους, που κυμαίνονται από περιβαλλοντικές ανησυχίες, οικονομία κόστους, έως ό,τι είναι διαθέσιμο σε μια δεδομένη περιοχή. Ακολουθούν μερικές από τις πιο κοινές πηγές ενέργειας που χρησιμοποιούνται στον σύγχρονο κόσμο.
Οι πιο κοινές πηγές ενέργειας στον πλανήτη στη σύγχρονη εποχή είναι αυτές που χρησιμοποιούν ορυκτά καύσιμα για να παράγουν την ενέργειά τους. Περισσότερο από το 85% της συνολικής πρωτογενούς ενέργειας στη γη προέρχεται από ορυκτά καύσιμα, και παρόλο που αυτό το ποσοστό μειώνεται αργά, η συνολική κατανάλωση ενέργειας συνεχίζει να αυξάνεται. Τα βασικά ορυκτά καύσιμα έχουν χρησιμοποιηθεί για την παραγωγή ενέργειας που χρονολογείται νωρίτερα από την καταγεγραμμένη ιστορία, με τον άνθρακα να χρησιμοποιείται ως καύσιμο για χιλιάδες και χιλιάδες χρόνια.
Στον σύγχρονο κόσμο, τα ορυκτά καύσιμα τροφοδοτούν σχεδόν τα πάντα. Οι σταθμοί ηλεκτροπαραγωγής με άνθρακα και φυσικό αέριο παράγουν τεράστιες ποσότητες ηλεκτρικής ενέργειας, που διανέμονται μέσω των χωρών μέσω των εθνικών δικτύων ηλεκτρικής ενέργειας. Η βενζίνη και το ντίζελ χρησιμοποιούνται ως βασικές πηγές ενέργειας για αυτοκίνητα και φορτηγά. Πλοία, αεροπλάνα, πύραυλοι, μοτοσικλέτες και σχεδόν οτιδήποτε άλλο κινείται χρησιμοποιεί κάποια μορφή ορυκτών καυσίμων.
Η προσφορά ορυκτών καυσίμων στον πλανήτη είναι, ωστόσο, ένας πεπερασμένος πόρος και μειώνεται ραγδαία, προκαλώντας σοβαρές ανησυχίες σχετικά με τον έλεγχο των σταθερών προμηθειών. Ταυτόχρονα, οι περιβαλλοντικές ανησυχίες για τα ορυκτά καύσιμα αυξάνονται σταθερά. Υπολογίζεται ότι περίπου 21.3 δισεκατομμύρια τόνοι διοξειδίου του άνθρακα παράγονται από ορυκτά καύσιμα κάθε χρόνο, με μόνο το ήμισυ περίπου από αυτό να απορροφάται από φυσικές διεργασίες. Αυτό πιστεύεται ότι συμβάλλει στην υπερθέρμανση του πλανήτη και οι άνθρωποι προτείνουν εναλλακτικές λύσεις ως τρόπο απομάκρυνσης από τέτοιες ρυπογόνες πηγές καυσίμων.
Μια τέτοια εναλλακτική είναι η πυρηνική σχάση, που συνήθως αναφέρεται ως πυρηνική ενέργεια. Οι πυρηνικοί σταθμοί διεγείρουν μια πυρηνική αντίδραση στο ουράνιο-235, η οποία προκαλεί τη διάσπαση των ατόμων του, απελευθερώνοντας τεράστιες ποσότητες ενέργειας. Αυτή η ενέργεια θερμαίνει το νερό, το οποίο στη συνέχεια μετατρέπεται σε ατμό, ο οποίος χρησιμοποιείται για την περιστροφή των στροβίλων. Αυτοί οι στρόβιλοι δημιουργούν ηλεκτρική ενέργεια, η οποία στη συνέχεια μπορεί να μετακινηθεί σε όλη τη χώρα. Ένα από τα σημαντικότερα εμπόδια για την επικρατούσα υιοθέτηση της πυρηνικής ενέργειας είναι η αντίληψη του κοινού για τους κινδύνους της και η δυσκολία διάθεσης των πυρηνικών αποβλήτων.
Η υδροηλεκτρική ενέργεια είναι μία από τις λιγότερο δημοφιλείς διαθέσιμες ανανεώσιμες πηγές ενέργειας, αλλά εξακολουθεί να χρησιμοποιείται ευρέως, ειδικά σε ορισμένες χώρες. Η υδροηλεκτρική παραγωγή συγκεντρώνει την ισχύ που διατηρείται στην αργή κάθοδο ενός ποταμού, κατασκευάζοντας ένα φράγμα ή άλλο τρόπο ρύθμισης της ροής του νερού και, στη συνέχεια, χρησιμοποιώντας αυτήν τη ρυθμιζόμενη ροή για να περιστρέψει τους στρόβιλους, οι οποίοι με τη σειρά τους παράγουν ηλεκτρική ενέργεια. Η βασική υδροηλεκτρική ενέργεια είναι μια από τις παλαιότερες μορφές ανανεώσιμης ενέργειας, που χρησιμοποιεί απλούς τροχούς νερού που τοποθετούνται σε στρατηγικές τοποθεσίες σε ποτάμια για να κάνει πράγματα όπως η άλεση σιτηρών. Αν και η υδροηλεκτρική ενέργεια είναι ανανεώσιμη, υπάρχουν περιβαλλοντικές ανησυχίες σχετικά με το φράγμα των ποταμών.
Οι δύο πιο δημοφιλείς μορφές ανανεώσιμης ενέργειας και οι μορφές στις οποίες επικεντρώνεται η μεγαλύτερη προσοχή αυτή τη στιγμή είναι η ηλιακή ενέργεια και η αιολική ενέργεια. Η ηλιακή ενέργεια χρησιμοποιεί φωτοβολταϊκά στοιχεία για να μετατρέψει την ενέργεια του ήλιου σε ηλεκτρική ενέργεια ή αφήνει παθητικά το ηλιακό φως να θερμάνει τον αέρα ή το νερό. Η αιολική ενέργεια χρησιμοποιεί τεράστιες τουρμπίνες, οι οποίες κινούνται απευθείας από τον άνεμο, για την παραγωγή ηλεκτρικής ενέργειας. Η αιολική ενέργεια είναι μια πολύ καθαρή πηγή ενέργειας και σε ορισμένες περιοχές, όπως οι Ηνωμένες Πολιτείες, θεωρείται σοβαρά ότι συμβάλλει σημαντικά στις εθνικές ενεργειακές ανάγκες στο μέλλον.