Obnoviteľná energia, využiteľná energia získaná z obnoviteľných zdrojov, ako je Slnko (slnečná energia), vietor (veterná energia), rieky (vodná energia), horúce pramene (geotermálna energia), príliv a odliv (prílivová energia) a biomasa (biopalivá).
Na začiatku 21. storočia asi 80 percent svetových dodávok energie pochádzalo z fosílnych palív, ako je uhlie, ropa a zemný plyn. Fosílne palivá sú obmedzené zdroje; väčšina odhadov naznačuje, že overené zásoby ropy sú dostatočne veľké na to, aby pokryli globálny dopyt prinajmenšom do polovice 21. storočia. Spaľovanie fosílnych palív má množstvo negatívnych environmentálnych dôsledkov. Elektrárne na fosílne palivá-vypúšťajú látky znečisťujúce ovzdušie, ako je oxid siričitý, pevné častice, oxidy dusíka a toxické chemikálie (ťažké kovy: ortuť, chróm a arzén), a mobilné zdroje, ako sú vozidlá na fosílne palivá,-vypúšťajú oxidy dusíka, oxid uhoľnatý a tuhé častice. Vystavenie týmto znečisťujúcim látkam môže spôsobiť srdcové choroby, astmu a ďalšie ľudské zdravotné problémy. Okrem toho sú emisie zo spaľovania fosílnych palív zodpovedné za kyslé dažde, ktoré viedli k okysleniu mnohých jazier a následnému poškodeniu vodného života, poškodeniu listov v mnohých lesoch a produkcii smogu v mnohých mestských oblastiach alebo v ich blízkosti. Okrem toho sa pri spaľovaní fosílnych palív uvoľňuje oxid uhličitý (CO2), jeden z hlavných skleníkových plynov, ktoré spôsobujú globálne otepľovanie.
Naproti tomu obnoviteľné zdroje energie predstavovali na začiatku 21. storočia takmer 20 percent celosvetovej spotreby energie, prevažne z tradičného využitia biomasy, ako je drevo na vykurovanie a varenie. Do roku 2015 približne 16 percent celkovej svetovej elektriny pochádzalo z veľkých vodných elektrární, zatiaľ čo iné typy obnoviteľnej energie (ako slnečná, veterná a geotermálna) predstavovali 6 percent celkovej výroby elektriny. Niektorí energetickí analytici považujú jadrovú energiu za formu obnoviteľnej energie pre jej nízke emisie uhlíka; jadrová energia vyrobila v roku 2015 10,6 percenta svetovej elektriny.
Rast veternej energie presiahol 20 percent a fotovoltaika rástla o 30 percent ročne v 90. rokoch a technológie obnoviteľnej energie pokračovali v expanzii počas začiatku 21. storočia. V rokoch 2001 až 2017 sa celková inštalovaná kapacita veternej energie vo svete zvýšila 22-násobne a vzrástla z 23 900 na 539 581 megawattov. Rozšírila sa aj kapacita fotovoltiky, ktorá len v roku 2016 vzrástla o 50 percent. Európska únia (EÚ), ktorá v roku 2005 vyrobila odhadom 6,38 percenta energie z obnoviteľných zdrojov, prijala v roku 2007 cieľ zvýšiť toto číslo do roku 2020 na 20 percent. Do roku 2016 pochádzalo približne 17 percent energie EÚ z obnoviteľných zdrojov. Cieľ zahŕňal aj plány znížiť emisie oxidu uhličitého o 20 percent a zabezpečiť, aby 10 percent všetkej spotreby paliva pochádzalo z biopalív. EÚ bola na dobrej ceste dosiahnuť tieto ciele do roku 2017. V rokoch 1990 až 2016 krajiny EÚ znížili emisie uhlíka o 23 percent a zvýšili produkciu biopalív na 5,5 percenta všetkých palív spotrebovaných v regióne. V Spojených štátoch mnohé štáty reagovali na obavy zo zmeny klímy a spoliehanie sa na dovážané fosílne palivá stanovením cieľov na zvýšenie obnoviteľnej energie v priebehu času. Napríklad Kalifornia požadovala od svojich veľkých energetických spoločností, aby do roku 2010 vyrábali 20 percent svojej elektriny z obnoviteľných zdrojov a do konca toho roku boli kalifornské energetické spoločnosti v rámci 1 percenta od cieľa. V roku 2008 Kalifornia zvýšila túto požiadavku na 33 percent do roku 2020 a v roku 2017 štát ďalej zvýšil svoj cieľ využívania obnoviteľných zdrojov{42}}na 50 percent do roku 2030.
