1.核能
核能是核結構變化時釋放的能量。核能是唯壹可以大規模替代化石燃料的現實能源。它包括裂變能和聚變能。目前核裂變能主要用於核電站發電和原子彈爆炸。核電站先把核能轉化為內能，再轉化為電能。核電(核燃料是鈾)與水電、火電壹起成為世界能源的三大支柱。目前人類已經實現了無控核聚變，比如氫彈，但是其能量並沒有得到控制和有效利用。
2.太陽能
太陽輻射能的利用可分為間接利用和直接利用。間接利用是指利用各種固定的太陽輻射能量，如植被燃料、化石燃料、風力、水力、海洋熱能等。直接利用是指對太陽輻射能量的直接利用，主要包括光熱轉換、光電轉換和光化學轉換。
3.海洋能
海洋能是指附著在海水上的可再生能源，海洋通過各種物理過程接收、儲存和釋放能量。海洋能以潮汐、波浪、溫差、鹽度梯度、洋流等形式存在於海洋中。這些能源具有可再生、不汙染環境的優點，是急需開發利用的戰略性新能源。海洋能在整個海洋水體中很豐富，但單位體積、單位面積、單位長度的能量很小。
4.生物質能
生物質能是太陽能以化學能的形式儲存在生物質中的壹種能源形式，即以生物質為載體的能源。利用形式包括直接燃燒、熱化學轉化和生化轉化。目前利用生物質能比較有效的途徑有:(1)沼氣生產。主要利用城鄉有機廢棄物、稭稈、水、人畜糞便，通過厭氧消化產生可燃氣體甲烷用於生活生產。(2)生物質制酒精。在目前的世界能源結構中，生物質能的比例很小。
5.氫能
氫能是氫和氧發生化學反應產生的能量。氫氣燃燒的產物是水，是世界上最清潔的能源。資源豐富，可以從水中制取氫氣，水是地球上最豐富的資源。氫能主要用於工業，包括航空航天推進、亞音速飛機、車船動力、燃料電池等。