Der Begriff alternative Kraftstoffe bezieht sich normalerweise auf Kraftfahrzeugkraftstoffe, die kein Dieselkraftstoff oder Benzin sind. Dieser Begriff, der auch als alternative Kraftstoffe bekannt ist, wird manchmal in einem weiteren Sinne verwendet, um jeden Kraftstoff zu bezeichnen, der nicht zu den fossilen Standardbrennstoffen gehört, wie Kohle oder Erdölderivate für jede Art von Fahrzeug, Motor oder Ofen. Angesichts der weltweiten Besorgnis über die Nachhaltigkeit von Benzin als Kraftstoff hat die Forschung zu alternativen Kraftstoffen seit den 1970er Jahren erheblich zugenommen, obwohl sehr frühe Arbeiten auf diesem Gebiet bereits in den 1920er Jahren begannen. Heutzutage sind mehrere Arten von Fahrzeugen mit alternativen Kraftstoffen direkt bei den Händlern erhältlich, und weitere Optionen sind in Form von Nachrüstsätzen für bestimmte Fahrzeuge möglich, die die Verwendung eines oder mehrerer alternativer Kraftstoffe ermöglichen. Die gleichen Bedenken hinsichtlich der steigenden Kosten von Heizöl, Erdgas und Propan sowie von Strom für die Beheizung von Häusern haben zur Verbreitung vieler Arten von Öfen geführt, die für die Verwendung alternativer Brennstoffe aus erneuerbaren und nachhaltigen Ressourcen ausgelegt sind.
Die Forschung auf dem Gebiet der alternativen Kraftstoffe begann im 20. Jahrhundert, und heute stehen viele Optionen für diejenigen zur Verfügung, die ein Fahrzeug kaufen möchten, das mit einem dieser alternativen Kraftstoffe betrieben wird. In den Vereinigten Staaten ist einer dieser Kraftstoffe Ethanol, eine Alkoholart, die normalerweise aus der Fermentation und Destillation von Mais hergestellt wird, oft mit Benzin vermischt und als E85 bezeichnet wird. In anderen Teilen der Welt sind andere Mischungen mit unterschiedlichen Mengen an Ethanol erhältlich, wie z. B. Gasohol (E25) oder reines Ethanol (E100). Das große „E“ steht jeweils für Ethanol und die Zahl ist der prozentuale Anteil an Ethanol in der Mischung. Andere alkoholische Kraftstoffe aus organischen Quellen, wie Butanol und Methanol, werden manchmal in bestimmten Gebieten der Welt hergestellt und verwendet, oft gemischt mit Benzin.
Biodieselkraftstoffe werden auch aus nachwachsenden Pflanzen gewonnen und zum Antrieb von Dieselmotoren verwendet. Biodieselkraftstoffe sind chemisch nahezu identisch mit Dieselkraftstoff, der aus Rohöl gewonnen wird, jedoch aus Ölen raffiniert wird, die aus Pflanzenmaterialien gewonnen werden. Der Rohstoff für Biodiesel, Biomasse genannt, durchläuft einen relativ komplexen Prozess zur Herstellung des Biodieselkraftstoffs, ist jedoch in Preis und Qualität gegenüber herkömmlichen Dieselquellen sehr wettbewerbsfähig und in vielen Fällen kostengünstiger. Dieselmotoren können auch auf den Betrieb mit einfachem Pflanzenöl umgerüstet werden, einschließlich gefiltertem Altöl aus Restaurantfritteusen.
Es wurde viel Arbeit und Forschung unternommen, um einen Weg zu finden, Biokraftstoffalternativen und Äquivalente zu herkömmlichen Kraftstoffen unter Verwendung natürlich vorkommender und gentechnisch veränderter Algen herzustellen. Die Arbeit auf diesem Gebiet ist relativ neu und wird noch perfektioniert, aber sie hat sich als viel versprechend erwiesen. Es wurde gezeigt, dass Algen in der Lage sind, eine Reihe verschiedener Kraftstoffe wie Bioalkohole, Biodiesel und sogar Biobenzin in Mengen herzustellen, die möglicherweise kommerziell verwertbar sind.
Einige andere alternative Kraftstoffe, die in Betracht gezogen werden, sind Wasserstoff, ein emissionsfreier Kraftstoff, der bei der Verbrennung nur reines Wasser erzeugt. Ammoniak, Wasserstoffperoxid und neue fossile Brennstoffe aus Rohölfraktionen, die zuvor als unbrauchbar galten, sind ebenfalls mögliche alternative Brennstoffe.
In Bezug auf Anwendungen neben dem Transportwesen, insbesondere bei der Beheizung von Wohngebäuden, sind in den letzten 50 Jahren viele alternative Brennstofföfen verfügbar geworden. Die meisten von ihnen sind für die Verwendung von Brennstoffen ausgelegt, die aus erneuerbaren Quellen stammen, wie beispielsweise Holzpellets, die aus Sägemehl und anderen holzbasierten Abfällen hergestellt werden. Getrocknete Maiskolben sind eine weitere Möglichkeit. Diese Arten von Öfen unterscheiden sich stark in Bezug auf Emissionen und Effizienz, werden jedoch immer beliebter, da sie im Allgemeinen billiger zu betreiben sind als herkömmliche mit fossilen Brennstoffen oder elektrisch betriebenen Geräten.