La tecnología energética se ocupa de desarrollar sistemas capaces de producir, transportar y entregar energía de una manera segura, económica y, cada vez más, respetuosa con el medio ambiente. En términos generales, es un campo de muchas disciplinas superpuestas. Las ciencias duras, como la física y la química, son cruciales para comprender dónde puede haber energía disponible. Se requieren disciplinas de ingeniería para diseñar los sistemas que aprovechan la energía. Finalmente, la ciencia ambiental se utiliza para medir el impacto de la tecnología energética en el mundo natural.
Algunas de las primeras tecnologías energéticas se diseñaron para extraer energía del fuego. La quema de combustible, que puede ser madera, carbón o petróleo, produce calor, una forma de energía. Usar este calor para hervir agua creará vapor. En una máquina de vapor, este vapor se utiliza para empujar un pistón y hacer girar un cigüeñal, que es una forma de energía mecánica. Este movimiento de rotación se puede aprovechar para impulsar máquinas en una fábrica o para hacer girar una hélice en un barco.
De hecho, la mayoría de las aplicaciones de la tecnología energética con fines de transporte utilizan este mismo proceso básico. Los barcos de vapor revolucionaron los métodos de envío durante la Primera Revolución Industrial y más tarde comenzaron a reemplazar a los barcos propulsados por velas como los principales barcos de guerra. Estos barcos de vapor usaban carbón como combustible. Durante la Segunda Revolución Industrial, la tecnología de la energía del transporte comenzó a utilizar petróleo como combustible principal. Los motores de combustión interna a base de aceite se utilizan en todos los países del mundo para aplicaciones de transporte.
En 1881, la electricidad se generó por primera vez en una estación central y se entregó a otros lugares. La electricidad es el flujo de partículas cargadas eléctricamente; estas partículas pueden transportar energía con ellas de una manera análoga a la presión del agua. Por tanto, transportar energía a otros lugares es función de la electricidad.
Cualquier fuente de energía se puede convertir en electricidad utilizando tecnología energética. Las fuentes de electricidad en los Estados Unidos incluyen carbón, gas natural y energía nuclear. Las fuentes de generación de electricidad y los combustibles para el transporte suelen diferir debido a los diferentes requisitos para cada aplicación. Las centrales eléctricas deben ser muy eficientes para generar la mayor cantidad de electricidad posible. Los sistemas de energía de transporte, por otro lado, pueden salirse con la suya con una menor eficiencia de combustible, porque también deben ser lo suficientemente pequeños y livianos para caber en los vehículos.
Una preocupación creciente es el desarrollo de fuentes de energía alternativas. El carbón, el petróleo y el gas natural son fuentes de energía no renovables, lo que significa que existen en cantidades finitas en la Tierra y algún día podrían agotarse. La quema de carbón y petróleo tiene efectos ambientales negativos, que también son una preocupación creciente. Se está aplicando tecnología energética para desarrollar fuentes de energía limpias, eficientes y renovables para aplicaciones tanto de electricidad como de transporte.