Paljud riigid loodavad suurema osa oma energiavajaduse rahuldamisest söe, nafta ja maagaasi järele, kuid fossiilkütustele tuginemine on suur probleem. Fossiilkütused on piiratud ressurss. Lõpuks saab maailm fossiilkütustest otsa või jääb järelejäänud kütuste hankimine liiga kulukaks. Fossiilsed kütused põhjustavad ka õhku, vesi ja pinnase saastamine ning tootmine kasvuhoonegaasid mis aitavad kaasa Globaalne soojenemine.
Taastuvad energiaallikad pakuvad fossiilkütustele puhtamaid alternatiive. Need ei ole täiesti probleemivabad, kuid tekitavad palju vähem saastet ja vähem kasvuhoonegaase ning põhimõtteliselt ei saa need otsa. Siin on meie peamised taastuvenergia allikad:
Päike on meie võimsaim energiaallikas. Päikesevalgust või päikeseenergiat saab kasutada kodude ja muude hoonete kütmiseks, valgustamiseks ja jahutamiseks, elektrienergia tootmiseks, vee soojendamiseks ja mitmesuguste tööstuslike protsesside jaoks. Päikese energia kogumiseks kasutatav tehnoloogia areneb pidevalt, hõlmates vesiküttega katusealuseid torusid, fotogalvaanilisi elemente ja peegelmassiive. Katusepaneelid ei ole pealetükkivad, kuid kohapeal asuvad suured massiivid võivad konkureerida eluslooduse elupaikadega.
Tuul on õhu liikumine, mis ilmneb sooja õhu tõustes ja jahedama õhu väljavoolu selle asendamiseks. Tuule energiat on sajandeid kasutatud laevade purjetamiseks ja teravilja jahvatavate tuulikute juhtimiseks. Täna haaravad tuuleenergiat tuuleturbiinid ja seda kasutatakse elektrienergia tootmiseks. Turbiinide paigaldamise kohta tekivad perioodiliselt probleemid, kuna need võivad olla rändlindude ja nahkhiirte jaoks probleemsed.
Allavoolu voolav vesi on võimas jõud. Vesi on taastuv loodusvara, mida pidevalt laadib ülemaailmne aurustumis- ja sademetsükkel. Päikese kuumus põhjustab järvedes ja ookeanides vee aurustumist ja moodustab pilvi. Seejärel langeb vesi vihma või lumega tagasi Maale ja voolab jõgedesse ja ojadesse, mis voolab tagasi ookeani. Voolavat vett saab kasutada mehaanilisi protsesse juhtivate veerataste toiteks. Turbiinide ja generaatorite poolt hõivatud voolav vee energiat saab elektrienergia tootmiseks kasutada sarnaselt paljudele tammidele üle maailma. Pisikesi turbiine saab kasutada isegi üksikute kodude toiteks.
Biomass on olnud oluline energiaallikas sellest ajast, kui inimesed hakkasid toitu küpsetama ja end talvise külma käes soojendama. Puit on endiselt kõige levinum biomassi energiaallikas, kuid muudeks biomassi energiaallikateks on toidukultuurid, heintaimed ja muud taimed, põllumajandus- ja metsandusjäätmed ja -jäägid, olme- ja tööstusjäätmetest pärit orgaanilised komponendid, isegi kogukonnast koristatud metaangaas prügilad. Biomassi saab kasutada elektrienergia tootmiseks ja transpordikütusena või selliste toodete tootmiseks, mis muidu nõuaksid taastumatute fossiilkütuste kasutamist.
Vesinikul on tohutu potentsiaal kütusena ja energiaallikana. Vesinik on Maa kõige levinum element - näiteks vesi on kaks kolmandikku vesinikust -, kuid looduses leidub seda alati koos teiste elementidega. Pärast teistest elementidest eraldamist saab vesinikku kasutada sõidukite toiteks, kütteks ja toiduvalmistamiseks maagaasi asendamiseks ning elektrienergia tootmiseks. 2015. aastal sai Jaapanis ja Ameerika Ühendriikides müügile esimene vesinikkütusega sõiduauto.
Maa sees olev soojus tekitab auru ja sooja vee, mida saab kasutada generaatorite ja elektrienergia tootmiseks või muuks otstarbeks, näiteks kodu kütmiseks ja tööstuse elektritootmiseks. Geotermilist energiat saab ammutada sügavatest maa-alustest reservuaaridest puurimisega või muudest maapinnale lähemal asuvatest geotermilistest reservuaaridest. Seda rakendust kasutatakse üha enam elamute ja ärihoonete kütte- ja jahutuskulude hüvitamiseks.
Ookean pakub mitmesuguseid taastuvenergia vorme ja kõiki neist juhivad erinevad jõud. Ookeanilainetest ja loodetest saadavat energiat saab kasutada elektrienergia tootmiseks ning ookeanide soojusenergia - merevees talletatavast soojusest - saab ka muundada elektrienergiaks. Kasutades praeguseid tehnoloogiaid, pole enamus ookeanienergia võrreldes muude taastuvate energiaallikatega kulutõhus, kuid ookean on endiselt oluline potentsiaalne energiaallikas tulevikus.