Daudzas valstis paļaujas uz oglēm, naftu un dabasgāzi, lai apgādātu lielāko daļu enerģijas, bet paļaušanās uz fosilo kurināmo rada lielu problēmu. Fosilais kurināmais ir ierobežots resurss. Galu galā pasaulei trūks fosilā kurināmā, vai arī pārmērīgi dārgi būs to izgūt. Fosilais kurināmais rada arī gaisu, ūdens un augsnes piesārņojums, un ražot siltumnīcefekta gāzes kas veicina globālā sasilšana.
Atjaunojamie enerģijas avoti piedāvā tīrākas alternatīvas fosilajam kurināmajam. Tie nav pilnīgi bez problēmām, taču tie rada daudz mazāk piesārņojuma un mazāk siltumnīcefekta gāzu, un pēc definīcijas tie neiztiks. Šie ir mūsu galvenie atjaunojamās enerģijas avoti:
Saule ir mūsu visspēcīgākais enerģijas avots. Saules gaismu vai saules enerģiju var izmantot māju un citu ēku apsildīšanai, apgaismošanai un dzesēšanai, elektroenerģijas ražošanai, ūdens sildīšanai un dažādiem rūpnieciskiem procesiem. Saules enerģijas ieguvei izmantotā tehnoloģija nepārtraukti attīstās, ietverot ūdens sildīšanas jumta caurules, fotoelementu elementus un spoguļu blokus. Jumta paneļi nav uzmācīgi, taču lieli masīvi uz zemes var konkurēt ar savvaļas dzīvniekiem.
Vējš ir gaisa kustība, kas notiek, kad paceļas silts gaiss un vēsāks gaiss ieskrien to aizstāt. Vēja enerģija gadsimtiem ilgi ir izmantota, lai kuģotu ar kuģiem un vadītu vējdzirnavas, kas samaļ graudus. Mūsdienās vēja enerģiju uztver vēja turbīnas un to izmanto elektrības ražošanai. Periodiski rodas jautājumi par turbīnu uzstādīšanu, jo tās var radīt problēmas migrējošiem putniem un sikspārņiem.
Ūdens, kas plūst lejup pa straumi, ir spēcīgs spēks. Ūdens ir atjaunojams resurss, kuru pastāvīgi papildina globālais iztvaikošanas un nokrišņu cikls. Saules karstums ezeru un okeānu ūdens iztvaiko un veido mākoņus. Pēc tam ūdens nokļūst atpakaļ uz Zemi kā lietus vai sniegs un kanalizējas upēs un straumēs, kas plūst atpakaļ uz okeānu. Plūstošu ūdeni var izmantot, lai darbinātu ūdens riteņus, kas virza mehāniskos procesus. Turbīnu un ģeneratoru, piemēram, tādu, kas izvietoti pie daudziem aizsprostiem visā pasaulē, plūstošā ūdens enerģiju var izmantot elektrības ražošanai. Nelielas turbīnas var izmantot pat atsevišķu māju darbināšanai.
Biomasa ir bijis nozīmīgs enerģijas avots kopš brīža, kad cilvēki pirmo reizi sāka kurināt malku, lai pagatavotu ēdienu un sasildītos pret ziemas vēsumu. Koks joprojām ir visizplatītākais biomasas enerģijas avots, bet citi biomasas enerģijas avoti ir pārtikas kultūras, zāles un citi augi, lauksaimniecības un mežsaimniecības atkritumi un atlikumi, sadzīves un rūpniecības atkritumu organiskās sastāvdaļas, pat metāna gāze, kas iegūta no kopienas poligoni. Biomasu var izmantot, lai ražotu elektrību un kā degvielu transportēšanai, vai tādu produktu ražošanai, kuriem citādi būtu nepieciešams izmantot neatjaunojamu fosilo kurināmo.
Ūdeņradim kā enerģijas un enerģijas avotam ir milzīgs potenciāls. Ūdeņradis ir visizplatītākais elements uz Zemes, piemēram, ūdens ir divas trešdaļas ūdeņraža, bet dabā tas vienmēr ir sastopams kopā ar citiem elementiem. Pēc ūdeņraža atdalīšanas no citiem elementiem to var izmantot, lai darbinātu transportlīdzekļus, aizstātu dabasgāzi apkurei un ēdiena gatavošanai un ražotu elektrību. 2015. gadā Japānā un ASV kļuva pieejams pirmais ar ūdeņradi darbināms vieglais automobilis.
Siltums Zemes iekšienē rada tvaiku un karstu ūdeni, ko var izmantot ģeneratoru darbināšanai un elektroenerģijas ražošanai, kā arī citām vajadzībām, piemēram, mājas apkurei un enerģijas ražošanai rūpniecībā. Ģeotermisko enerģiju var iegūt no dziļiem pazemes rezervuāriem urbjot vai no citiem ģeotermiskajiem rezervuāriem, kas atrodas tuvāk virsmai. Šo lietojumu arvien vairāk izmanto apkures un dzesēšanas izmaksu kompensēšanai dzīvojamās un komerciālās ēkās.
Okeāns nodrošina vairākus atjaunojamās enerģijas veidus, un katru no tiem virza dažādi spēki. Okeāna viļņu un plūdmaiņu enerģiju var izmantot, lai iegūtu elektrību, un okeāna siltumenerģiju - no jūras ūdenī uzkrātā siltuma - var arī pārveidot par elektrību. Izmantojot pašreizējās tehnoloģijas, lielākā daļa okeāna enerģijas nav rentabli salīdzinājumā ar citiem atjaunojamiem enerģijas avotiem, bet okeāns joprojām ir nozīmīgs potenciālais enerģijas avots nākotnē.