Kopš rūpnieciskās revolūcijas 18. gadsimta vidū cilvēku sabiedrība lielākoties ir balstīta uz neilgtspējīgiem enerģijas veidiem. Fosilā kurināmā rezervju iztukšošana kopā ar izpratnes palielināšanos par fosilā kurināmā nodarīto kaitējumu videi ir palielinājusi spiedienu uz ilgtspējīgiem enerģijas avotiem. Ir daudz dažādu ilgtspējīgas enerģijas veidu, lai gan lielākā daļa joprojām ir tehnoloģiskā attīstības stadijā un prasa turpmāku zinātnisku progresu un ieguldījumus, pirms tie pilnībā spēj pārvaldīt mūsdienu enerģijas patēriņu.
Fosilais kurināmais, visbiežāk ogļu, naftas un dabasgāzes veidā, tiek izmantots gandrīz visu veidu ierīcēs, kuru darbībai nepieciešama jauda. Šīs degvielas rodas organisko fosiliju dabiskā sadalīšanās rezultātā miljoniem gadu. Lai gan fosilais kurināmais ir izmantots visā cilvēces vēsturē dažādiem mērķiem, to ārkārtējā nozīme parādījās tikai rūpnieciskajā revolūcijā un motorizētā transporta attīstībā. Kopš automobiļu, reaktīvo lidmašīnu un elektrisko apkures sistēmu ievērības kļuvušas ievērojamas, cilvēku fosilā kurināmā izmantošana ir ārkārtīgi palielinājusies, izraisot postošu pieejamo resursu pārmērīgu izmantošanu. Rezultātā lielākā daļa ekspertu norāda, ka Zemes fosilā kurināmā krājumi beigsies tuvāko gadsimtu laikā, padarot ilgtspējīgas degvielas meklējumus ne tikai altruistiskus, bet arī obligātus cilvēka tehnoloģiju izdzīvošanai.
Ilgtspējīgs enerģijas avots ir tāds, kas vai nu neiztērē sākotnējos resursus, vai arī izmanto resursus, kurus var viegli un efektīvi papildināt. Piemēram, saules enerģijas izmantošana tiek uzskatīta par ilgtspējīgu, jo saules siltuma vai gaismas absorbēšana un izmantošana nesamazina saules jaudu vai izmēru. No noteiktām kultūrām ražotais etanols dažkārt tiek uzskatīts par ilgtspējīgu jaudu, jo kultūras var viegli pārstādīt un papildināt.
Hidroelektrostacija ir ilgtspējīga jauda, ko izmanto ģeneratoru kurināšanai. Šis plaši izmantotais atjaunojamās enerģijas avots darbojas, izmantojot ūdens gravitācijas spēku. Krītošs ūdens vai ienākošās paisuma plūsmas tiek izvadītas caur mašīnām, liekot iekšējām turbīnām griezties un radīt enerģiju. Vairumā gadījumu ūdens tiek stumts uz priekšu un atpakaļ starp rezervuāriem dažādos augstumos vai pēc plūsmas cauri turbīnām tiek izlaists atpakaļ okeānā. Vēja un ģeotermālā enerģija darbojas gandrīz vienādi, izmantojot atjaunojamos dabas spēkus, lai darbinātu turbīnas un attiecīgi ģeneratorus.
Saules enerģija darbojas, absorbējot saules gaismu un siltumu. Saules termiskā enerģija var absorbēt saules siltumu un nodot to ūdenī, padarot to par efektīvu un ilgtspējīgu enerģijas avotu ūdens sildītājiem un baseiniem. Fotoelementu saules enerģija absorbē saules gaismu saules paneļos, kur absorbētie elektroni atlec no silīcija saules baterijām, radot elektrisko strāvu, ko pēc tam var izmantot enerģijas iegūšanai.
Etanols, biodīzeļdegviela un biogāze ir nedaudz pretrunīgāki ilgtspējīgas enerģijas avoti. Šīs tehnoloģijas izmanto pārstrādātos augu un organismu produktus, lai radītu degvielas alternatīvas. Diemžēl etanola pārstrādes un sadedzināšanas rezultātā rodas augsts siltumnīcefekta gāzu emisiju līmenis. Biodegviela, piemēram, aļģu biodīzeļdegviela, ir, iespējams, videi nekaitīgāka alternatīva, taču to galvenokārt izmanto eksperimentāli vai mazā apjomā. Tomēr daudzi eksperti uzskata, ka visām trim tehnoloģijām būs liela nozīme ilgtspējīgas enerģijas tirgus paplašināšanā.