Energia słoneczna jest podstawowym źródłem energii. To ona przyczynia się do powstawania energii z innych źródeł, np. wiatru, wody. Same promienie słoneczne są jednym ze źródeł energii elektrycznej i cieplnej. Powstają elektrownie słoneczne, ich kompleks (13) wybudowano na pustyni Majove, w Kalifornii. Położona jest ona na północny wschód od Los Angeles. Budowano go przez osiem lat od 1984 roku. W Kalifornii w 1984 oddano do użytku elektrownię Carrisa. W wymienionych elektrowniach stosuje się metodę helioelektryczną, czyli energia jest wytwarzana przy zastosowaniu ogniw fotowoltaicznych. Energia słoneczna jest za ich pomocą bezpośrednio przetwarzana w energię elektryczną. Ogniwa fotowoltaiczne przetwarzają energię słoneczną zarówno przy ładnej pogodzie, jak i podczas zachmurzenia.

Podobna elektrownia helioelektryczna działa na Morzu Północnym, na wyspie Pellworn, należącej do Niemiec. Uruchomiono ją w 1983 roku, ma ona moc 300 kW.

Największa elektrownia słoneczna w Europie powstała we Włoszech, jej moc wynosi 3,3 MW. Jeszcze większa może zostać wybudowana w Grecji. Planuje się jej moc na 50 MW, czyli najwięcej na świecie. Ma ona zaspokoić potrzeby energetyczne ok. 100 tysięcy osób.

Energia słoneczna jest bardzo droga, dlatego nie inwestuje się w duże zakłady, najczęściej powstają małe elektrownie do użytku lokalnego. Wykorzystywane są one do produkcji ciepłej wody. Dzięki kolektorom słonecznym możliwe jest podgrzanie wody do temperatury 40 stopni Celsjusza. Można ją potem spożytkować na potrzeby instalacji ciepłowniczych, do ogrzewania wody w mieszkaniach czy w basenach, jak również w rolnictwie. Pierwszy dom ogrzewany całkowicie tego typu energią powstał w Szwajcarii, w miejscowości Oberburen. Ciekawe rozwiązanie zastosowane w Szwajcarii, gdzie na szosie niedaleko Interlaken latem pobiera się energię słoneczną i magazynuje, aby zimą oddać ciepło i podgrzewać jezdnię. Uniemożliwia to oblodzenie jezdni w czasie zimy. Polega to na magazynowaniu ciepła przez skały latem - ogrzewają się one wtedy o około 20oC, a zimą stopniowo oddają tę energię.

Energię słoneczną magazynuje się również w postaci biomasy. Wykorzystuje się wtedy naturalną zdolność roślinności do przeprowadzania procesu fotosyntezy, na skutek którego wytwarzana jest energia. Najczęściej człowiek odzyskuje energię z biomasy za pomocą spalania - najlepiej nadają się do tego drewno i słoma. Wartość opałowa tych źródeł stanowi 70% wartości opałowej węgla kamiennego. Na skutek takiej produkcji energii zagrożenie środowiska jest stosunkowo małe, ponieważ nie wydzielają się przy tym groźne gazy, np. tlenki siarki, a dwutlenek węgla powstający podczas spalania jest z kolei na nowo wykorzystywany do fotosyntezy.

Sporym problemem wiążącym się z tego typu energetyką jest wycinanie dużej ilości lasów. Są to częste praktyki w krajach słabo rozwiniętych, ponieważ zazwyczaj drewno jest tam głównym, jeśli nie jedynym źródłem energii. Na skutek wycinania drzew, wiele obszarów stepowieje i pustynnieje. Należy wiec bardzo rozsądnie gospodarować drewnem.

W krajach wysoko rozwiniętych energia biomasy stosowana jest rzadziej, ale np. w Szwecji opracowany został specjalny program, dzięki któremu hoduje się rośliny specjalnie do produkcji biomasy. Wykorzystuje się do tego drzewa wierzby. Z jednego hektara można uzyskać około 50 - 70 m3/ rok tego materiału. Biomasę uzyskuje się również z liści i korzeni drzew wierzbowych. Inwestycja zwraca się po pięciu latach od utworzeniu takiej hodowli. W Polsce również próbuje się zakładać pierwsze plantacje przeznaczone specjalnie na cele energetyczne. Koło Zamościa, w gminie Grabowiec powstała kotłownia działająca dzięki spalaniu słomy.

Innym sposobem wykorzystywania energii biomasy jest produkcja biogazów. Ze względu na to że nie każdy materiał organiczny można spalić (tylko te o minimalnej ilości wilgoci). Wykorzystuje się do tego celu fermentację beztlenową. Można budować instalacje wykorzystujące biogazy np. na wysypiskach śmieci, jak zrobiono w Toruniu. Można tam uzyskać nawet 550 kW energii elektrycznej i 800 kW energii cieplnej w ciągu jednej godziny, co odpowiada spaleniu 2,6 tysięcy ton węgla na rok.

Można tez przy kompostowniach budować instalacje bezpośrednio wychwytujące ciepło biogazów.

Na skutek wzajemnego przyciągania Słońca, Ziemi i Księżyca powstają pływy morskie. Również one mogą być wykorzystywane do produkcji energii. Optymalne warunki do tego celu istnieją tylko w 30 miejscach na świecie. Najpotężniejszą elektrownią wykorzystującą pływy morskie wybudowano we Francji, u ujścia rzeki La Rance. Produkuje energię o łącznej mocy 240 MW. Tego typu rozwiązania możliwe są przy lejkowatym ujściu rzeki do morza, czyli estuarium. Warunki takie istnieją np. w Kanadzie, Rosji, Chinach. I tam już powstały tego typu elektrownie. Zamierza się wybudować je także w Wielkiej Brytanii, Korei Południowej oraz Indiach.

Kolejnym sposobem wykorzystania ruchów wody morskiej jest energia falowa. Fale morskie cechują się bardzo dużą energią potencjalną, zdolną niszczyć wybrzeża i okręty. Energię tą mogą wykorzystać również ludzie. Takie rozwiązania zastosowano już w Norwegii, wyspie Toftestallen, a także w Szwecji, na wyspie Islay. Elektrownie te mają moc kilkaset kW.

Można również pozyskiwać energię poprzez wykorzystanie różnicy temperatur na różnych głębokościach. Tego typu rozwiązania najlepiej sprawdzają się w strefie równikowej. Obecnie elektrownie marytermiczne funkcjonują na wyspie Bali (5 MW), w Japonii (10 MW), na Tahiti (5 MW) i na Hawajach (40 MW).

Jednym z najwcześniej wykorzystywanych źródeł energii przez człowieka jest wiatr. Ludzie już w starożytności wykorzystywali energię wiatrową, m.in. do napędzania żaglowców. W czasie rewolucji przemysłowej nieco zapomniano o tym źródle energii i dopiero kryzys energetyczny w latach siedemdziesiątych przyniósł powrót do energetyki wiatrowej. Aby tego typu elektrownie mogły dobrze pracować, wiatr musi wiać z odpowiednią prędkością (ani za dużą ani za małą). Najlepszymi miejscami do ich lokalizacji są wzgórza i obszary nadmorskie. Wśród państw europejskich najbardziej ten typ energetyki jest wykorzystywany w Danii, Niemczech, Szwecji oraz Wielkiej Brytanii. W Danii planuje się wykorzystywać ją do produkcji prądu dla zasilania pociągów. Największa elektrownia wiatrowa w Europie powstała w Walii, w 1996 roku. Ma ona moc około 30 MW.