Alternativa energikällor kommer från källor som inte förbrukar naturresurser och inte skadar miljön. De är alternativ till fossila bränslen, kärnkraft och storskalig vattenkraft, som alla är uttömliga energikällor som har olika grader av skadliga effekter på miljön. Ändå finns det inga alternativa energikällor som är så kommersiellt gångbara som olja, som tillsammans med kol är de viktigaste typerna av fossila bränslen.
När man överväger alternativ till fossila bränslen tänker de flesta på solenergi, vilket är någon av flera olika procedurer som används för att utnyttja energi som kommer från solen. Den primära metoden som används för att omvandla solljus till elektricitet är genom användning av solceller, som är anordnade på solpaneler på ett sådant sätt att en maximal mängd solljus absorberas och omvandlas till elektricitet. För närvarande är det största problemet med solenergi kostnaden, eftersom solceller och paneler kan vara mycket dyra.
En annan alternativ energikälla är vindenergi, som använder stora turbiner för att omvandla vind till el. Många av dessa turbiner kan placeras där det finns mycket vind, och vindkraftsparker kan anslutas till ett elnät som de bidrar med el. En väderkvarn kan också användas för att utnyttja vindenergi, men istället för att förvandla vinden till elektricitet, omvandlar den vinden direkt till mekanisk rörelse för att utföra arbete.
Vissa alternativa energikällor får kraft från jordiska källor, som i geotermisk kraft, tidvattenkraft och biomassa. Geotermisk kraft kommer från värmekällor i jorden, såsom naturliga gejsrar, och omvandlar denna värme till elektricitet. Utnyttjande av kraft från vågor i havet och andra vattenmassor på planeten kallas tidvattenkraft. Biomassaenergi erhålls från organiskt material som kommer från växter och djur, och det är mer känt som en förnybar energikälla eftersom det skapar en avfallsbiprodukt. Alla dessa alternativa energikällor måste undersökas hårt om någon av dem någonsin kommer att ersätta fossila bränslen som primära kraftkällor över hela världen.