L'energia sostenibile è quella che si rinnova automaticamente e per generarla non è necessario utilizzare risorse fossili come il carbone. L'energia eolica e solare sono due esempi di energia sostenibile e pulita. Il sole continuerà a produrre energia luminosa e la rotazione del nostro pianeta continuerà a generare vento. In particolare, le fonti energetiche a zero emissioni di carbonio sono tutte forme di energia pulita. L'energia derivata dalla biomassa, il biodiesel, sono forme di energia rinnovabile. La differenza tra energia verde e rinnovabile riguarda la possibilità di rifornimento, come nel caso delle colture e delle biomasse.

L'IEA, cioè l'Agenzia Internazionale dell'Energia, ha registrato un forte calo nella produzione di energia elettrica con il carbone e ha invece registrato un aumento nell'uso delle fonti di energia rinnovabile; è vero che, nel 2021, la produzione di energia elettrica da fonti rinnovabili è aumentata di oltre 8 punti percentuali rispetto al passato più recente. Il solare e l'eolico sono destinati a contribuire per due terzi alla crescita delle rinnovabili. Da notare che la Cina da sola dovrebbe rappresentare quasi la metà dell'aumento globale dell'elettricità da fonti rinnovabili nel 2021. Questa tendenza dovrebbe continuare in futuro e contribuire a ridurre le emissioni di CO₂.

Le energie verdi, pulite, rinnovabili o sostenibili non hanno alcun impatto sull'ambiente. L'energia idroelettrica è spesso classificata come energia sostenibile, ma alcuni esperti sostengono che abbia troppi costi sociali e ambientali per essere considerata una risorsa sostenibile o rinnovabile, in particolare quando la costruzione delle dighe sconvolge gli ecosistemi locali.

Il mantello della Terra, sotto la crosta, emetterà sempre calore derivante dal nucleo. Grazie a una tecnologia specifica possiamo accedere a questa fonte di calore e utilizzarla soprattutto nelle regioni di attività vulcanica e tettonica. In intere città dell'Islanda, che si trova in una regione attiva dal punto di vista vulcanico vicino a una dorsale oceanica, l'energia geotermica fornisce il 90% del fabbisogno elettrico dei residenti.

La Giornata Mondiale per la Conservazione dell'Energia si celebra ogni anno il 14 Dicembre per sottolineare l'importanza del consumo di energia e della sua scarsità, nonché del suo impatto sulla sostenibilità dell'ecosistema globale. Il 18 Marzo è la Giornata Mondiale del Riciclo e il 28 Gennaio la Giornata Mondiale per la Riduzione delle Emissioni di CO₂.

Anche se gratuita, l'energia solare può essere associata a un costo elevato per il suo utilizzo: basti pensare, ad esempio, al costo delle apparecchiature necessarie per utilizzare l'energia solare. Oltre ai costi elevati per il loro assemblaggio, i pannelli solari possono essere molto costosi da acquistare e, successivamente, da mantenere: per poter utilizzare l'energia del sole sono necessarie celle fotovoltaiche e, di solito, ce ne sono centinaia che devono essere collegate tra loro per fornire un corretto flusso di corrente. L'elettricità prodotta può essere utilizzata direttamente o immagazzinata in batterie di accumulo. Le prime celle fotovoltaiche erano estremamente costose, il che rendeva proibitivo il costo dei pannelli solari elettrici, ma il progresso della tecnologia e il recente sviluppo di materiali semiconduttori poco costosi hanno contribuito a ridurre notevolmente i costi di utilizzo.

Sebbene i costi iniziali di costruzione e di successiva manutenzione siano elevati, l'energia idroelettrica (che deriva dal flusso dell'acqua), come altre fonti energetiche alternative, è totalmente pulita e relativamente economica nel lungo periodo. Tuttavia, le dighe su larga scala possono avere un impatto significativo sull'ambiente regionale. Quando il fiume viene inizialmente arginato, a volte i terreni agricoli vengono inondati e intere popolazioni di persone e animali selvatici vengono spostate dall'innalzamento delle acque dietro la diga. Va sottolineato che a volte il bacino può inondare centinaia o migliaia di chilometri quadrati. Inoltre, la diminuzione del flusso a valle della diga può avere un impatto negativo sull'ambiente che la modifica e sulle popolazioni umane e selvatiche che vivono a valle.

L'energia eolica è una forma di energia pulita e rinnovabile; per quanto riguarda il suo funzionamento, un generatore a turbina eolica opera in base a un semplice principio: l'energia cinetica del vento viene intrappolata e raccolta dalle pale delle turbine eoliche. Il fatto che queste pale siano simili alle ali di un aereo permette al vento di scorrere sulle pale a forma di profilo aerodinamico causando "portanza". Questo fa girare la turbina. Le pale della turbina sono collegate a un albero motore che fa girare un generatore, producendo così elettricità. L'energia eolica non produce inquinamento atmosferico e può essere virtualmente illimitata. Il vento costante e i grandi terreni disponibili sono i principali "svantaggi" dei generatori eolici.

La produzione di gas naturale è spesso un sottoprodotto del recupero del petrolio, poiché i due condividono comunemente i giacimenti sotterranei. Il gas naturale è una risorsa limitata: l'attuale stima delle riserve di gas naturale è di circa 100 milioni di tonnellate e, ai livelli attuali di utilizzo, questa fornitura durerà circa 100 anni; la maggior parte delle riserve mondiali di gas naturale si trova in Europa orientale e in Medio Oriente. Considerando che il gas naturale non è generalmente contaminato da zolfo, può essere considerato il combustibile fossile più pulito.

L'energia nucleare ha il potenziale per diventare una vera e propria fonte energetica alternativa, e questo è stato dimostrato nel corso degli anni. Pertanto, può garantire una transizione verso un'energia più sostenibile, eliminando gli effetti negativi che il cambiamento climatico potrebbe quasi certamente creare in futuro se non si farà nulla al riguardo. Esistono ancora preoccupazioni sulla sicurezza delle centrali nucleari, ma la tecnologia e l'innovazione sono progredite e hanno reso l'energia nucleare più sicura e più conveniente, e sempre più Paesi nel mondo stanno iniziando ad adottare l'energia nucleare. Purtroppo le vecchie centrali sono ancora in funzione e può accadere che si verifichi un incidente, che di solito comporta la fusione del nocciolo o la fuoriuscita di materiale radioattivo.

L'energia da biomassa viene generata utilizzando materia organica come residui agricoli, materiale vegetale e rifiuti umani. La combustione del legno sembra quindi essere la fonte più comune di energia da biomassa, ma l'energia può essere generata anche bruciando, ad esempio, materiale vegetale erbaceo (non legnoso), oppure bruciando letame animale (sterco) o torba (cioè tessuti animali e vegetali parzialmente decomposti). L'uomo ha iniziato a utilizzare questi elementi da quando ha iniziato a usare il fuoco. Oggi la biomassa può anche essere convertita in un biocarburante liquido come l'etanolo o il metanolo.

Per energia verde si intende l'utilizzo di fonti energetiche sostenibili, pulite e rinnovabili per produrre energia al posto dei combustibili fossili che rappresentano la principale fonte di CO2 che contribuisce all'effetto serra e quindi al riscaldamento globale e ai cambiamenti climatici che minacciano il nostro ambiente. Quanto più l'uso dell'energia verde sarà esteso, tanto più contribuiremo a proteggere il nostro ambiente e noi stessi.