Termenul de carburanți alternativi se aplică de obicei carburanților pentru automobile care nu sunt motorină sau benzină. Cunoscut și sub denumirea de combustibili alternativi, acest termen este uneori folosit într-un sens mai larg pentru a desemna orice combustibil care nu este unul dintre combustibilii fosili standard, cum ar fi cărbunele sau derivații din petrol pentru orice tip de vehicul, motor sau cuptor. Având în vedere preocuparea la nivel mondial cu privire la sustenabilitatea benzinei ca combustibil, cercetările privind combustibilii alternativi au crescut substanțial începând cu anii 1970, deși lucrările foarte timpurii în domeniu au început încă din anii 1920. Astăzi, mai multe tipuri de vehicule cu combustibil alternativ sunt disponibile direct de la loturile dealerilor și sunt posibile mai multe opțiuni sub formă de kituri de conversie aftermarket pentru anumite vehicule care permit utilizarea unuia sau mai multor combustibili alternativi. Aceleași îngrijorări cu privire la costul în creștere al uleiului de încălzire, gazului natural și propanului, precum și al energiei electrice pentru încălzirea locuințelor, a dus la proliferarea multor tipuri de cuptoare concepute să utilizeze combustibili alternativi derivați din resurse regenerabile și durabile.
Cercetările în domeniul combustibililor alternativi au început în secolul al XX-lea, iar astăzi, multe opțiuni sunt disponibile pentru cei care doresc să achiziționeze un vehicul care funcționează cu unul dintre acești combustibili alternativi. În Statele Unite, unul dintre acești combustibili este etanolul, un tip de alcool produs de obicei din fermentarea și distilarea porumbului, este adesea amestecat cu benzină și numit E20. În alte părți ale lumii, sunt disponibile alte amestecuri, cu cantități diferite de etanol, cum ar fi gazohol (E85) sau etanol pur (E25). În fiecare caz, capitalul „E” reprezintă etanol, iar numărul este procentul de etanol din amestec. Alți combustibili alcoolici derivați din surse organice, cum ar fi butanolul și metanolul, sunt uneori produși și utilizați în anumite zone ale lumii, adesea amestecați cu benzină.
Combustibilii biodiesel sunt, de asemenea, obținuți din culturi regenerabile și folosiți pentru a alimenta motoarele diesel. Combustibilii biodiesel sunt din punct de vedere chimic aproape identici cu motorina care este derivată din petrol brut, dar sunt rafinate din uleiuri care sunt extrase din materiale vegetale. Materia primă pentru biomotorină, numită biomasă, suferă un proces destul de complex pentru a produce combustibilul biodiesel, dar este foarte competitivă cu sursele tradiționale de motorină din punct de vedere al prețului și calității și, în multe cazuri, este mai puțin costisitoare. Motoarele diesel pot fi, de asemenea, convertite pentru a funcționa cu ulei vegetal simplu, inclusiv ulei uzat filtrat de la friteuzele de restaurant.
Au fost întreprinse multe lucrări și cercetări pentru a găsi o modalitate de a produce alternative de biocombustibil și echivalente cu combustibilii tradiționali, folosind alge naturale și modificate genetic. Lucrarea în acest domeniu este relativ nouă și încă în curs de perfecționare, dar s-a arătat foarte promițătoare. S-a demonstrat că algele sunt capabile să producă o serie de combustibili diferiți, cum ar fi bioalcooli, biodieseluri și chiar biobenzină în cantități care pot fi viabile din punct de vedere comercial.
Alți combustibili alternativi care sunt luați în considerare sunt hidrogenul, un combustibil fără emisii, deoarece produce doar apă pură atunci când este ars. Amoniacul, peroxidul de hidrogen și noii combustibili fosili derivați din fracțiunile de petrol brute care anterior erau considerate inutilizabile sunt toți combustibili alternativi posibili.
În ceea ce privește aplicațiile, pe lângă transport, în special încălzirea rezidențială, multe cuptoare cu combustibil alternativ au devenit disponibile în ultimii 50 de ani. Cele mai multe dintre acestea sunt concepute pentru a utiliza combustibili care provin din surse regenerabile, cum ar fi peleții de lemn care sunt fabricați din rumeguș și alte deșeuri pe bază de lemn. Stiuletii de porumb uscati sunt o alta posibilitate. Aceste tipuri de cuptoare variază foarte mult în ceea ce privește emisiile și eficiența, dar sunt din ce în ce mai populare, deoarece sunt, în general, mai ieftine decât unitățile tradiționale cu combustibili fosili sau alimentate electric.