Doordat men de laatste eeuwen de voorraad fossiele brandstoffen (zoals kolen, aardgas en aardolie steeds verder heeft geplunderd, om te gebruiken om warmte of elektriciteit mee op te wekken, is deze voor een groot deel opgeraakt en dreigt er binnen een afzienbare tijd zelfs een schaarste te ontstaan. Zowel de wetenschap als de overheid is nu naarstig opzoek naar alternatieven om de fossiele brandstoffen mee te kunnen vervangen.
Hierbij is men met name opzoek naar methoden om energie op te wekken die zowel schoon als duurzaam zijn. Schoon wil in dit geval zeggen: niet belastend voor het milieu of het klimaat. Als duurzaam worden die manieren van energieopwekking aangemerkt die niet op kunnen raken binnen nu en enkele eeuwen.
Wanneer men dus denk aan duurzame energie dan komt men al snel bij energie terecht die opgewekt wordt met behulp van de wind, het water of de zon. Deze natuurlijke elementen zijn niet vervuilend en bovendien volop aanwezig op de gehele aarde. Bovendien zijn ze er altijd en raken ze, als bron, niet of nauwelijks uitgeput.
Windenergie kan men toepassen door de wind met behulp van windmolens of –turbines op te vangen en om te zetten door middel van een turbine en een generator naar elektriciteit. Ook de kracht van het water (bijvoorbeeld die van een waterval of een stromende rivier) kan worden aangewend voor energieopwekking. Een turbine en generator zetten ook hierbij mechanische energie om in bruikbare elektriciteit. Het licht en de warmte van de zon kunnen door zonnepanelen en zonnecollectoren worden opgevangen en zij vormen eveneens elektriciteit of warmte.
De ontwikkeling, productie en dus ook de aanschaf van dergelijke technieken zorgt voor een hoog kostenplaatje. Overheden, overal ter wereld, gaan steeds vaker financiële steun geven om het gebruik ervan toch aantrekkelijker te maken.