Devido à natureza finita dos recursos energéticos convencionais, muitos buscam formas alternativas e ambientalmente amigáveis de gerar eletricidade. Fontes alternativas tipicamente usam fenômenos naturais da Terra e causam pouco ou nenhum dano ao ecossistema. Governos usam algumas formas. Tecnologia também tem aplicações pessoais.
Energia solar tem várias aplicações para uso doméstico. Dois métodos principais: aquecimento solar residencial e aquecimento de água. Aquecimento solar, complemento a sistemas existentes, usa designs e materiais específicos. Ex: anexo de estufa recebe calor do sol e distribui à casa durante dia. Aquecedores solares de água usam placas condutoras que recebem e armazenam calor facilmente.
Energia geotérmica aproveita calor natural do núcleo da Terra. Reações químicas e radiação em camadas da crosta geram calor natural. Aplicação: bomba de calor conectada ao fundo de água rasa (lago). Usa diferença natural de temperatura entre ar e solo sob lago — fundo geralmente mais quente que ar no inverno e mais frio no verão.
Uso de energia eólica remonta à Idade Média com moinhos de vento. Tecnologia moderna mantém conceito similar, mas incorpora designs aprimorados para transferência mais eficiente. Pequenos moinhos modernos geram até 2 kW por revolução. Frequentemente usados para apoiar bases de energia solar e elétrica. Em 2011, governo dos EUA incentiva moinhos e oferece subsídios e isenções fiscais para usuários.
Hidrelétrica capaz de produzir energia significativa. Força bruta de água em movimento — gravidade e marés — gera energia. Barragens são forma mais difundida, mas tecnologia pode ser reduzida para casas e pequenas comunidades. Usa pequenas centrais perto de rios e lagos. Cria fluxo entre corpo natural e reservatório artificial. Energia transferida do movimento entre os dois.