Alternative Energiequellen werden aus Quellen gewonnen, die keine natürlichen Ressourcen verbrauchen und die Umwelt nicht schädigen. Sie sind Alternativen zu fossilen Brennstoffen, Kernenergie und großtechnischer Wasserkraft, die alle erschöpfbare Energiequellen sind, die in unterschiedlichem Maße schädliche Auswirkungen auf die Umwelt haben. Dennoch gibt es keine alternativen Energiequellen, die wirtschaftlich so rentabel sind wie Öl, das neben Kohle die wichtigsten fossilen Brennstoffe darstellt.
Wenn man über Alternativen zu fossilen Brennstoffen nachdenkt, denken die meisten Menschen an Solarenergie, die eines von mehreren verschiedenen Verfahren ist, die verwendet werden, um die von der Sonne stammende Energie zu nutzen. Die primäre Methode, Sonnenlicht in Strom umzuwandeln, ist die Verwendung von Photovoltaikzellen, die so auf Sonnenkollektoren angeordnet sind, dass ein Maximum an Sonnenlicht absorbiert und in Strom umgewandelt wird. Das größte Problem bei Solarstrom sind derzeit die Kosten, da die Solarzellen und -paneele sehr teuer sein können.
Eine weitere alternative Energiequelle ist die Windenergie, die mithilfe großer Turbinen Wind in Strom umwandelt. Viele dieser Turbinen können dort platziert werden, wo viel Wind weht, und Windparks können an ein Stromnetz angeschlossen werden, in das sie Strom einbringen. Eine Windmühle kann auch verwendet werden, um Windenergie zu nutzen, aber anstatt den Wind in Elektrizität umzuwandeln, wandelt sie den Wind direkt in mechanische Bewegung um, um Arbeit zu verrichten.
Einige alternative Energiequellen erhalten Strom aus irdischen Quellen, wie Geothermie, Gezeitenkraft und Biomasse. Geothermie wird aus Wärmequellen in der Erde, wie zum Beispiel natürlichen Geysiren, gewonnen und wandelt diese Wärme in Strom um. Die Nutzung der Energie aus Wellen im Ozean und anderen Gewässern auf dem Planeten wird als Gezeitenkraft bezeichnet. Biomasseenergie wird aus organischem Material gewonnen, das von Pflanzen und Tieren stammt, und wird häufiger als erneuerbare Energiequelle bezeichnet, da es ein Abfallnebenprodukt erzeugt. Alle diese alternativen Energiequellen müssen intensiv erforscht werden, wenn sie jemals fossile Brennstoffe als primäre Energiequellen weltweit ersetzen sollen.