Jotta energiantuotanto olisi kestävää, sen on perustuttava uusiutuviin energianlähteisiin. Uusiutumattomat energianlähteet tulevat jossakin vaiheessa loppumaan, ja niistä koituvat haitat rasittavat ympäristöä. Uusiutuvista energianlähteistä on mahdollista löytää sellaisia energiantuotannon ratkaisuja, joilla energiantarve voidaan turvata periaatteessa loputtomiin. Nämäkään eivät ole tyystin haitattomia ympäristön kannalta, ja eri energianlähteet eroavat toisistaan merkittävästi.

Useimmissa uusiutuvan energian muodoissa hyödynnetään viime kädessä Auringon Maahan säteilemää energiaa.  Jotta vettä voitaisiin hyödyntää vesivoimaksi, on veden täytynyt haihtua meristä auringon säteilyenergian vaikutuksesta ja kulkeutua tuulten mukana maalle. Myös nämä tuulet saavat energiansa auringosta. Myös puun, pahvijätteen tai vaikka biodieselin poltossa vapautetaan auringosta peräisin olevaa energiaa. Tuo energia on aluksi sidottu kasvien yhteyttämisessä.

Ainoat uusiutuvan energian muodot, joissa energia ei ole peräisin auringosta, ovat vuorovesivoima ja geoterminen energia. Vuoroveden energia tulee pääasiassa Kuun vetovoimasta ja Maan pyörimisestä. Geotermistä energiaa voidaan hyödyntää esimerkiksi Islannissa. Siellä Maan sisäinen lämpöenergia tulee niin lähelle maanpintaa, että sitä voidaan hyödyntää.