Transportasi menyumbang 20%-25% dari konsumsi energi dunia dan emisi karbon. Karbon di atmosfer menjadi gas rumah kaca, yang menyebabkan pemanasan global. Pemerintah di seluruh dunia sedang mencari pendekatan yang berbeda untuk transportasi berkelanjutan sebagai cara untuk mengurangi emisi karbon. Transportasi berkelanjutan adalah transportasi yang menghasilkan sedikit atau tidak ada polusi, seperti berjalan kaki atau bersepeda. Kendaraan listrik dan hibrida serta kendaraan berbahan bakar bioetanol dapat dianggap sebagai bentuk transportasi berkelanjutan. Transportasi berkelanjutan juga mengacu pada perencanaan publik dan kebijakan transportasi yang bertujuan untuk mengurangi emisi karbon sekaligus memberikan transportasi yang adil dan wajar kepada semua warga negara.
Berjalan kaki atau bersepeda ke tempat kerja atau sekolah dianggap sebagai bentuk transportasi yang paling ramah lingkungan karena menggunakan energi manusia dan tidak melepaskan polutan ke udara. Banyak kota di seluruh dunia mendorong warganya untuk berjalan kaki atau bersepeda dengan membuat rute khusus pejalan kaki dan bersepeda serta program pendidikan yang dirancang untuk mengajarkan masyarakat tentang bentuk transportasi alternatif. Mendorong orang untuk berjalan dan bersepeda memiliki manfaat tambahan yaitu berkontribusi langsung pada kesehatan dan kebugaran masyarakat.
Kendaraan yang menggunakan bioetanol, kendaraan listrik, dan kendaraan hibrida juga merupakan bentuk transportasi berkelanjutan karena mereka membakar lebih sedikit bahan bakar fosil. Bioetanol adalah bentuk alkohol murni yang disuling dari gula dalam buah-buahan dan sayuran. Sebagian besar mobil saat ini dapat menggunakan bensin yaitu 10% bioetanol, dan beberapa dapat menangani rasio etanol yang lebih tinggi. Pada tahun 2007, Portland, Oregon adalah kota AS pertama yang mewajibkan semua bensin mengandung setidaknya 10% bioetanol, dengan negara bagian lainnya menerapkan standar yang sama pada tahun 2008. Beberapa negara bagian AS telah mengikutinya. Sejak 1977 di Brasil, semua bensin harus mengandung setidaknya 20% bioetanol dan pada 2008, Swedia memperkenalkan armada bus hibrida bioetanol listrik ke dalam sistem transportasi umum Stockholm.
Banyak pemerintah kota, negara bagian, dan federal di seluruh dunia mendorong warganya untuk menggunakan kendaraan dan bahan bakar berkelanjutan dengan menawarkan insentif pajak, bonus, dan fasilitas lainnya seperti parkir gratis kepada orang yang menggunakan bioetanol dan mobil listrik dan hibrida. Program pendidikan penggunaan bahan bakar berkelanjutan mengajarkan orang tentang metode mengemudi yang mengurangi konsumsi bahan bakar dan polusi. Beberapa kota telah menciptakan sistem carpooling seluruh kota, atau mendorong carpooling dengan jalur High Occupancy Vehicle (HOV). Program transportasi berkelanjutan lainnya termasuk perencanaan kota yang mengurangi urban sprawl dan menyediakan layanan dalam jarak yang wajar dari area pemukiman. Banyak kota juga berupaya menciptakan transportasi umum yang menggunakan bahan bakar berkelanjutan, dan memperluas sistem transportasi umum yang ada agar lebih mudah diakses dan nyaman bagi lebih banyak orang.