Από τη Βιομηχανική Επανάσταση στα μέσα του 18ου αιώνα, η ανθρώπινη κοινωνία λειτουργούσε σε μεγάλο βαθμό με μη βιώσιμες μορφές ενέργειας. Η εξάντληση των αποθεμάτων ορυκτών καυσίμων σε συνδυασμό με την αύξηση της κατανόησης σχετικά με την περιβαλλοντική ζημιά που προκαλείται από τα ορυκτά καύσιμα έχει οδηγήσει σε αυξημένη ώθηση για βιώσιμες πηγές ενέργειας. Υπάρχουν πολλές διαφορετικές μορφές βιώσιμης ενέργειας, αν και οι περισσότερες παραμένουν σε τεχνολογική νηπιακή ηλικία και απαιτούν περαιτέρω επιστημονική πρόοδο και επενδύσεις προτού να είναι πλήρως σε θέση να χειριστούν τη σύγχρονη κατανάλωση ενέργειας.
Τα ορυκτά καύσιμα, συνήθως με τη μορφή άνθρακα, πετρελαίου και φυσικού αερίου, χρησιμοποιούνται σχεδόν σε κάθε τύπο συσκευής που απαιτεί ενέργεια για να λειτουργήσει. Αυτά τα καύσιμα προέρχονται από μια φυσική διάσπαση οργανικών απολιθωμάτων για εκατομμύρια χρόνια. Αν και τα ορυκτά καύσιμα έχουν χρησιμοποιηθεί σε όλη την ανθρώπινη ιστορία για διάφορους σκοπούς, η εξαιρετική σημασία τους δεν εμφανίστηκε μέχρι τη Βιομηχανική Επανάσταση και την ανάπτυξη των μεταφορών με κινητήρα. Από τότε που τα αυτοκίνητα, τα αεριωθούμενα αεροπλάνα και τα ηλεκτροκίνητα συστήματα θέρμανσης έγιναν εξέχοντα, η ανθρώπινη χρήση ορυκτών καυσίμων έχει αυξηθεί πάρα πολύ, οδηγώντας σε καταστροφική υπερβολική χρήση των διαθέσιμων πόρων. Ως αποτέλεσμα, οι περισσότεροι ειδικοί προτείνουν ότι τα ορυκτά καύσιμα της Γης θα εξαντληθούν μέσα στους επόμενους αιώνες, καθιστώντας την αναζήτηση βιώσιμων καυσίμων όχι μόνο αλτρουιστική αλλά επιτακτική για την επιβίωση της ανθρώπινης τεχνολογίας.
Μια βιώσιμη πηγή ενέργειας είναι αυτή που είτε δεν εξαντλεί τον αρχικό πόρο είτε χρησιμοποιεί πόρους που μπορούν να αναπληρωθούν εύκολα και αποτελεσματικά. Η χρήση της ηλιακής ενέργειας, για παράδειγμα, θεωρείται βιώσιμη, καθώς η απορρόφηση και η χρήση θερμότητας ή φωτός από τον ήλιο δεν μειώνει την ισχύ ή το μέγεθος του ήλιου. Η αιθανόλη, που παράγεται από ορισμένες καλλιέργειες, θεωρείται επίσης μερικές φορές βιώσιμη ισχύς, καθώς οι καλλιέργειες μπορούν εύκολα να ξαναφυτευτούν και να ανανεωθούν.
Η υδροηλεκτρική ενέργεια είναι μια βιώσιμη ισχύς που χρησιμοποιείται για την τροφοδοσία των γεννητριών. Αυτή η ευρέως χρησιμοποιούμενη ανανεώσιμη πηγή ενέργειας λειτουργεί χρησιμοποιώντας τη βαρυτική δύναμη του νερού. Το νερό που πέφτει ή οι εισερχόμενες παλιρροιακές ροές διοχετεύονται μέσω μηχανών, αναγκάζοντας τους εσωτερικούς στρόβιλους να περιστρέφονται και να παράγουν ενέργεια. Στις περισσότερες περιπτώσεις, το νερό ωθείται εμπρός και πίσω μεταξύ δεξαμενών σε διαφορετικά υψόμετρα ή απελευθερώνεται πίσω στον ωκεανό αφού ρέει μέσα από τους στρόβιλους. Η αιολική και η γεωθερμική ενέργεια λειτουργούν σχεδόν με τον ίδιο τρόπο, χρησιμοποιώντας ανανεώσιμες φυσικές δυνάμεις για την τροφοδοσία ανεμογεννητριών και κατά συνέπεια γεννητριών.
Η ηλιακή ενέργεια λειτουργεί μέσω της απορρόφησης του φωτός και της θερμότητας από τον ήλιο. Η θερμική ηλιακή ενέργεια μπορεί να απορροφήσει τη θερμότητα του ήλιου και να τη μεταφέρει στο νερό, καθιστώντας την μια αποδοτική βιώσιμη πηγή ενέργειας για θερμοσίφωνες και πισίνες. Η φωτοβολταϊκή ηλιακή ενέργεια απορροφά το φως του ήλιου στα ηλιακά πάνελ, όπου τα ηλεκτρόνια που απορροφώνται αναπηδούν από τα ηλιακά κύτταρα πυριτίου, δημιουργώντας ένα ηλεκτρικό ρεύμα που μπορεί στη συνέχεια να χρησιμοποιηθεί για τροφοδοσία.
Η αιθανόλη, το βιοντίζελ και το βιοαέριο είναι κάπως πιο αμφιλεγόμενες πηγές βιώσιμης ενέργειας. Αυτές οι τεχνολογίες χρησιμοποιούν τα επεξεργασμένα προϊόντα φυτών και οργανισμών για τη δημιουργία εναλλακτικών καυσίμων. Δυστυχώς στην περίπτωση της αιθανόλης, η επεξεργασία και η καύση έχουν ως αποτέλεσμα υψηλά επίπεδα εκπομπών αερίων του θερμοκηπίου. Τα βιοκαύσιμα, όπως το βιοντίζελ από φύκια, είναι μια πιθανώς πιο πράσινη εναλλακτική λύση, αλλά παραμένουν κυρίως σε πειραματική ή μικρής κλίμακας χρήση. Ωστόσο, πολλοί ειδικοί πιστεύουν ότι και οι τρεις τεχνολογίες θα παίξουν μεγάλο ρόλο στην επέκταση της βιώσιμης αγοράς ενέργειας.