Egy rendszer anyag és energiatartalma állandó és csak külső forrásból bővíthető. A Föld részére aktuális ismereteink alapján a Nap és a Hold jelenthet külső forrást. Azokat az energiaforrásokat nevezzük megújuló energiaforrásnak, melyek nem szennyezik nagymértekben a környezetet. Megkövült fosszilis energiaforrásai, hanem a közelmúlt Napból, vagy Holdból származó energiaforrásai megújuló energiaforrásoknak nevezzük. A megújuló energiaforrások a napenergia közvetlen termikus és foto-villamos hasznosítása, biomassza, szélenergia, vízenergia, geotermikus energia, azonkívül a Holddal összefüggésben az ár-apály energia. (A geotermikus energia nappal való kapcsolata a földfelszín napból és a magmából származó energiaáram kiemelkedő különbsége alapján sorolható a megújuló energiaforrások közé.)
A megújuló energiaforrások jelentősége, hogy használatuk összhangban van a fenntartható fejlődés alapelveivel, ennek értelmében alkalmazásuk nem rombolja a környezetet, ugyanakkor viszont nem fogják vissza az emberiség fejlődési lehetőségeit. Szemben a nem megújuló energiaforrások (kőszén, kőolaj, földgáz stb.) igénybevételével, nem okoznak olyan halmozódó káros hatásokat, mint az üvegházhatás, a levegőszennyezés vagy a vízszennyezés.
A szél- és napenergia-technológiák használata lehetőséget ad arra is, hogy az ember saját maga állítsa elő az otthonában használt villamos energiájának, üzemanyagának és vizének egy részét vagy akár egészét. A fosszilis tüzelőanyagoktól való elhatárolódás különösen meghatározó, egyrészt a átfogó felmelegedés vélelmezett megállítása és a károsanyag-kibocsátás mérséklése végett, másrészt a közelgő olajhozamcsúcs fenyegetése folytán.
Noha az emberiség által használt energia a kezdetektől fogva többnyire megújuló forrásokon alapult, mint a tűzifa, faszén vagy a szél- és vízimalmok, a megújuló energiák használata az ipari forradalmat követően tekintélyesen visszaszorult, ám a korszerű megoldásoknak és a teljes körű energiaválságnak hála a megújuló energiaforrások használata reneszánszát éli. A megújuló energia négy meghatározó tartományban váltja a szokásoknak megfelelő energiát, ezek: az áramtermelés, a fűtés, az üzemanyag és a hálózaton kívüli (off-grid) áramtermelés.
Áramtermelés: ebben a pillanatban a Föld áramtermelésének 19%-át adják megújuló források, amelyek közül a vízenergia a legjelentősebb, jóllehet a szélenergia részesedése is megszakítás nélkül növekszik. Pár helyen a szélenergia már igencsak komoly szerepet játszik az áramellátásban: az egyesült államokbeli Iowa állam felhasznált villamos energiájának 14, a német tartomány Schleswig-Holsteinének 40, Dániáénak 20%-a származik csak szélenergiából. Pár állam megújuló forrásokból termeli meg áramfogyasztásának nagyobbik részét, akárcsak Izland (100%), Paraguay (100%), Norvégia (98%), Brazília (86%), Új-Zéland (65%), Ausztria (62%) és Svédország (54%).
A fűtés kapcsán a napenergiával előállított meleg víz a legnélkülözhetetlenebb megújuló forrásokból származó haszon. Ez különösen Kínában nagyfokú, ahol a mindenre kiterjedő volumen 70%-át használják fel, 50-60 millió háztartást látva ezzel a lehetőséggel el. A biomassza használata is erőteljesen terjed és sebesen növekszik a geotermikus energia ilyen célú hasznosítása is.
Az üzemanyag kapcsán mindenekelőtt a bioüzemanyagokat, akárcsak a Brazíliában egyre nagyobb mértékben használt bioetanolt kell érteni. Mára Brazília üzemanyagának 18%-a bioetanol, világszinten mindazonáltal 93 milliárd gallon ilyen üzemanyag készül, ami 68 milliárd liter benzint, a világfogyasztás kb. 5%-át váltja ki.
A megújuló energia hatása a környezetre
A megújuló energiaforrások használata mind környezeti, mind mindazonáltal gazdasági szempontból kardinális.
A fosszilis és a nukleáris energia előállítása felettébb szennyezi a környezetet. Emiatt a nagymértékű energiafogyasztással az emberiség jó néhány tesz hozzá a Föld állapotának romlásához, ezáltal az üvegház hatáshoz, a klímaváltozáshoz, a légszennyezettséghez, és még hosszan lehetne sorolni az ártalmakat.
A Föld állapotának megőrzése, továbbá az állapotromlás lassítása érdekében így elengedhetetlen, hogy olyan megoldásokhoz nyúljunk az energia előállítása kapcsán, ami kevésbé megterhelő a környezet részére. A szokásos energiafelhasználás nem ezeket a célokat tükrözi. Napjainkban már ellenben tudjuk, hogy a megújuló energiaforrások használatának révén kímélhetjük a környezetünket, és minimalizálhatjuk az energiafelhasználásból adódó környezetszennyezést.
A megújuló energia abból a szempontból is előnyös, hogy végtelen, soha nem fogy el. Ez nem mondható el a kőolajról, a földgázról, ezenkívül a szénről: a készletek ezekből végesek. Bár korrekten nem tudjuk, meddig elegendőek, de az biztos, hogy nem örökké. Ennek köszönhetően kardinális, hogy ezekkel spóroljunk, és olyan megoldásokat részesítsünk előnyben, amik révén kevesebbet használunk ezekből.
A Föld népessége örökösen növekszik, egyes vélemények alapján 2050-re csaknem 10 milliárd ember fogja birtokolni. Figyelembe véve, hogy ezek az emberek energiát is fogyasztanak ezután, különösen sürgető kérdés a megújuló energia használatának elterjedése, mert minél többen vagyunk, és a lehető legtöbb energiát használunk fel, a készletek annál hamarabb fognak kimerülni.
A megújuló energia előnyei gazdasági szempontból
Gazdasági szempontból a megújuló energia ugyancsak nagyszerű alternatíva, mert a fenntartása minimális költségekkel jár. A kőolaj, a földgáz, a szén és másfajta kimerülő energiaforrások ára megszakítás nélkül növekszik, éppen azért, mert a készletek végesek – minél kevesebb van belőlük, annál drágábbak lesznek. Mivel ellenben a megújuló energiaforrások nem fogynak el, és mindenhol biztosítottak, ezek nem kerülnek pénzbe. A minimális fenntartási költségeket csak a karbantartás adja, nem maga az energiaforrás.
Ami okán bár lassan állnak keresztül az emberek a megújuló energiaforrások használatára, az az, hogy a váltás komolyabb beruházással jár. Igaz, ez egyszeri költség, de nem elhanyagolható mértékű, így az anyagi okok figyelemre méltó szerepet játszanak abban, hogy még folyamatosan nem a megújuló energiaforrások az elsődlegesek.
Ennek köszönhetően a legtöbb országban már változatos megoldású pályázatot is kiírnak, melyeken pártfogást lehet nyerni a megújuló energiaforrások használatának finanszírozására. Ezek a pályázatok nagyban elősegítik a megújuló energiaforrások minél szélesebb körű alkalmazását, ugyanis ezáltal az átállás finanszírozása már kevésbé jelent problémát.