แหล่งพลังงานทดแทนจะถูกเติมเต็มตามธรรมชาติโดยไม่ได้รับความช่วยเหลือจากมนุษย์ นับตั้งแต่การกำเนิดของแหล่งพลังงานทางเลือกหลายวิธีในการควบคุมพลังงานจากธรรมชาติและรูปแบบที่ยั่งยืนได้ถูกนำมาใช้เพื่อสร้างแหล่งพลังงานหมุนเวียนที่ใช้งานได้ พลังงานแสงอาทิตย์ลมพลังน้ำความร้อนใต้พิภพและเชื้อเพลิงชีวภาพเป็นแหล่งพลังงานหมุนเวียนที่ผลิตพลังงานสะอาดและมลพิษต่ำ
พลังงานลมเป็นพลังงานทดแทนชนิดหนึ่งที่เติบโตเร็วที่สุดที่ใช้อยู่ในปัจจุบัน ตั้งแต่มนุษย์เข้ามาในทะเลด้วยเรือใบโบราณเป็นครั้งแรกลมใช้พลังอันยิ่งใหญ่ของมัน มานานหลายศตวรรษกังหันลมถูกนำมาใช้เพื่อช่วยในการกัดและบด แต่วันนี้มนุษย์ใช้ประโยชน์จากพลังงานลมทดแทนโดยเชื่อมต่อกังหันลมหรือกังหันลมที่ทันสมัยกับระบบเก็บรวบรวมพลังงาน เดนมาร์กได้กลายเป็นผู้ผลิตและผู้สนับสนุนพลังงานลมชั้นนำและมีรายงานสถิติว่า 20% ของพลังงานในประเทศมาจากฟาร์มกังหันลม
มนุษย์จำเป็นต้องค้นหาในเวลากลางวันเพื่อดูแหล่งพลังงานหมุนเวียนที่ใหญ่ที่สุดดวงอาทิตย์ พลังงานแสงอาทิตย์ได้รับความนิยมเพิ่มขึ้นอย่างมากโดยเฉพาะในรูปแบบของแผงรับแสงอาทิตย์ บ้านและอาคารขนาดใหญ่สามารถทำกิจกรรมของตัวเองได้ด้วยการติดตั้งแผงโซลาร์เซลล์ที่ด้านบนของโครงสร้าง พลังงานแสงอาทิตย์ได้กลายเป็นแกนหลักของการก่อสร้างสีเขียว แต่เทคโนโลยีที่อยู่เบื้องหลังการควบคุมดวงอาทิตย์ยังคงต้องใช้การกลั่นจำนวนมาก นักวิทยาศาสตร์ที่เชี่ยวชาญด้านพลังงานทดแทนกำลังทำการวิจัยอย่างต่อเนื่องเกี่ยวกับวิธีที่มีประสิทธิภาพมากขึ้นในการใช้พลังงานแสงอาทิตย์รวมถึงสถานีพลังงานที่มีพื้นที่เป็นไปได้
เชื้อเพลิงชีวภาพเช่นเอทานอลหรือไบโอดีเซลเป็นพื้นที่ที่อยู่ระหว่างการวิจัยจำนวนมาก เมื่อมองไปที่กลุ่มก้อนสีเขียวที่รกขึ้นไปบนบ่อน้ำหลังบ้านมันยากที่จะจินตนาการได้ว่ามันจะมีกำลังรถยนต์ อย่างไรก็ตามไบโอดีเซลสาหร่ายกำลังกลายเป็นจุดสนใจของความสนใจอย่างมากแหล่งพลังงานทดแทนแห่งใหม่ สาหร่ายที่ปลูกง่ายและผลิตในทะเลสาบหรือในห้องปฏิบัติการอาจเป็นหนึ่งในคำตอบสำหรับสต๊อกเชื้อเพลิงฟอสซิลที่หมดไป
แน่นอนหนึ่งในแหล่งพลังงานหมุนเวียนที่ระเบิดได้คือพลังงานความร้อนใต้พิภพ พลังงานทางเลือกที่หลากหลายนี้ใช้ความร้อนที่ถูกกักของโลกเพื่อสร้างพลังงานที่สามารถใช้ประโยชน์ได้จำนวนมาก โดยปกติแล้วจะอยู่ใกล้กับกีย์เซอร์หรือรอยต่อแผ่นเปลือกโลกปัจจุบันพืชความร้อนใต้พิภพมีอยู่ในหลายสิบประเทศทั่วโลก ในอย่างน้อยห้าประเทศพืชความร้อนใต้พิภพมีหน้าที่รับผิดชอบมากกว่า 15% ของการผลิตพลังงานทั้งหมด
แม้ว่าแหล่งพลังงานหมุนเวียนเป็นก้าวใหญ่จากเชื้อเพลิงฟอสซิลและการพึ่งพาน้ำมันดิบ แต่ก็ไม่ได้เป็นคำตอบที่สมบูรณ์สำหรับวิกฤตพลังงานที่กำลังจะเกิดขึ้น เพื่อสร้างโรงไฟฟ้าพลังงานทดแทนและการขนส่งพลังงานจำเป็นต้องมีการปฏิบัติที่เป็นมลพิษจำนวนมาก ทว่ารูปแบบของพลังงานที่ยั่งยืนนั้นเป็นปริศนาที่สามารถแก้ปัญหาการพึ่งพาน้ำมันและทรัพยากรอื่น ๆ ที่หมดไปได้ ด้วยการพึ่งพาแหล่งพลังงานที่สะอาดและยั่งยืนมนุษย์สามารถเคลื่อนตัวออกห่างจากการทำลายล้างในอดีตและสู่อนาคตสีเขียวอย่างช้าๆ
