Energi alternatif adalah semua energi yang digunakan untuk menggantikan bahan bakar fosil (konvensional). Adapun sumber energi alternatif, antara lain: angin, air, panas bumi, dan matahari.
1. Angin
Angin dimanfaatkan untuk membantu penyerbukan tumbuhan, menggerakkan perahu layar (kapal layar, turbin angin (kincir angin) untuk pemompaan, dan PLTA (Pembangkit Listri Tenaga Angin). Alat yang digunakan untuk mengukur kecepatan angin adalah anemometer.
2. Air
Air merupakan sumber energi yang dapat diperbaharui karena air tidak akan habis. Air di bumi memiliki jumlah yang tetap dan selalu mengikuti pola peredaran air (siklus air).
Air harganya relatif murah dan mudah didapat. Pemanfaatan air antara lain sebagai jalur transportasi laut, irigasi, kincir air atau turbin air dengan generator listrik dimanfaatkan untuk mengkonversikan energi mekanik (energi potensial dan energi kinetik) menjadi energi listrik. Dalam skala besar, air dimanfaatkan sebagai Pembangkit Listrik Tenaga Air (PLTA).
3. Panas Bumi
Panas bumi adalah sumber energi panas yang tersimpan di bawah permukaan bumi. Untuk memanfaatkannya diperlukan proses penambangan. Energi panas bumi telah dimanfaatkan untuk Pembangkit Listrik Tenaga Panas Bumi (PLTP).
Dengan meningkatnya kebutuhan minyak bumi dan meningkatnya harga minyak, maka energi panas bumi dimanfaatkan untuk mengurangi ketergantungan terhadap minyak bumi sehingga dapat menghemat cadangan minyak bumi.
Kolam air panas, mata air panas, dan kubangan lumpur panas merupakan wujud panas bumi di permukaan. Munculnya panas bumi di permukaan diperkirakan karena adanya perambatan panas dari bawah permukaan atau karena adanya rekahan-rekahan yang memungkinkan uap dan air panas bumi mengalir ke permukaan.
4. Matahari
Matahari merupakan sumber energi panas terbesar yang dapat dimanfaatkan secara langsung maupun dikonversi/diubah terlebih dahulu menjadi energi lain. Pemanfaatan matahari misalnya fotosintesis tumbuhan, pengawetan ikan asin secara alami, mengeringkan pakaian, pembuatan garam, sel surya, dan solar water heater.
Sel surya (solar cell) memanfaatkan sinar matahari sebagai penghasi listrik dengan menggunakan panel surya, yaitu panel yang dapat menyerap/mengabsorbsi sinar matahari. Sinar matahari tersebut dikonversi menjadi energi listrik dan dapat disimpan dalam baterai/aki untuk dimanfaatkan menjadi penerangan rumah maupun lingkungan sekitar.
Solar water heater (pemanas air tenaga surya) digunakan untuk memanaskan air dengan memanfaatkan energi matahari sebagai sumber energi.