แหล่งพลังงานทดแทนหมายถึงทรัพยากรธรรมชาติที่มีความสามารถในการจัดหาพลังงานสะอาดและเติมเต็มด้วยตนเอง มีแหล่งพลังงานหมุนเวียนจำนวนมากที่สามารถใช้ทั่วโลกเพื่อตอบสนองความต้องการพลังงานสำหรับการทำความร้อนความเย็นและสาธารณูปโภคไฟฟ้า พลังงานแสงอาทิตย์และพลังงานลมเป็นที่รู้จักกันดีที่สุด พลังงานน้ำพลังงานความร้อนใต้พิภพและพลังงานชีวมวลเป็นพลังงานอื่น เมื่อรวมกันแล้วการใช้แหล่งพลังงานหมุนเวียนเหล่านี้สามารถลดปริมาณก๊าซเรือนกระจกที่ปล่อยสู่ชั้นบรรยากาศและสามารถลดการพึ่งพาถ่านหินและเชื้อเพลิงฟอสซิลเช่นน้ำมันและก๊าซซึ่งเป็นแหล่งพลังงานดั้งเดิม
พลังงานลมและพลังงานแสงอาทิตย์เป็นแหล่งพลังงานทดแทนที่กล่าวถึงบ่อยที่สุด กังหันลมจะถูกติดตั้งในแนวสันเขาหลายแห่งทั่วโลกและเมื่อกังหันหมุนเป็นพลังงานลมพลังงานที่เกิดขึ้นนี้จะถูกเก็บไว้เพื่อใช้ในภายหลัง พลังงานแสงอาทิตย์ถูกควบคุมผ่านการติดตั้งแผงเซลล์แสงอาทิตย์ (PV) ไม่ว่าจะเป็นบนหลังคาหรือในแผงอิสระ สิ่งเหล่านี้ดูดซับพลังงานของดวงอาทิตย์ตลอดทั้งวันเก็บพลังงานไว้ในแบตเตอรี่เพื่อใช้ในภายหลังเช่นค้างคืนและในวันที่มีเมฆมาก บางคนสามารถนำบ้านออกจากกริดทั้งหมดนั่นคือไม่ได้เชื่อมต่อกับบริการระบบสาธารณูปโภคใด ๆ โดยการติดตั้งแผงโซลาร์เซลล์แม้ว่าการใช้พลังงานแสงอาทิตย์และพลังงานแบบธรรมดานั้นเป็นเรื่องปกติ
ไฟฟ้าพลังน้ำเป็นอีกหนึ่งตัวเลือกที่ใช้กันทั่วไปสำหรับแหล่งพลังงานหมุนเวียน สิ่งนี้มักจะหมายถึงกังหันและเขื่อนที่สร้างขึ้นบนแม่น้ำซึ่งจับพลังงานเมื่อน้ำไหลผ่านทำให้กังหันหมุน พลังงานน้ำขึ้นน้ำลงเป็นอีกตัวอย่างหนึ่งที่ติดตั้งกังหันในมหาสมุทรและจากนั้นก็หันไปตามกระแสน้ำที่ไหลเข้าและออก นี่ยังคงเป็นแนวคิดที่ค่อนข้างใหม่ แต่มันแสดงให้เห็นถึงคำสัญญามากมายเพราะมันจะทำลายระบบนิเวศน้อยกว่าเมื่อเทียบกับเขื่อนซึ่งสามารถเปลี่ยนองค์ประกอบของสายพันธุ์ในแม่น้ำได้อย่างมีนัยสำคัญ นอกจากนี้ยังขึ้นอยู่กับสภาพอากาศที่เฉพาะเจาะจงน้อยลงซึ่งหมายความว่ามันผลิตพลังงานอย่างต่อเนื่องตลอดทั้งปี
พลังงานความร้อนใต้พิภพและพลังงานชีวมวลเป็นสองตัวอย่างเพิ่มเติมของแหล่งพลังงานหมุนเวียน ระบบความร้อนใต้พิภพใช้ประโยชน์จากพลังงานความร้อนที่พบได้ลึกลงไปในโลกและสามารถใช้สำหรับการทำความร้อนและความเย็นของบ้านหรือโครงสร้างอื่น ๆ และเป็นเรื่องปกติในเรือนกระจกและอาคารอุตสาหกรรมเพราะมันมีประสิทธิภาพมาก โดยทั่วไปแล้วพลังงานชีวมวลหมายถึงการเผาขยะที่เป็นธรรมชาติเช่นผลิตภัณฑ์ไม้ที่ไม่สามารถใช้สำหรับการผลิตหรือยังคงอยู่หลังจากการเก็บเกี่ยวพืชบางชนิดเช่นข้าวโพด ชีวมวลน่าจะเป็นแหล่งพลังงานทดแทนที่สำคัญอย่างยิ่งเนื่องจากเทคโนโลยีได้รับการปรับปรุงและสามารถใช้แหล่งพลังงานได้มากขึ้นเพื่อจุดประสงค์นี้
