אנרגיה חלופית היא ההגדרה המילונית לצורות האנרגיה המופקות ממקורות מתכלים. במקום להשתמש במקורות אנרגיה שמכלים את חומר הגלם כמו נפט או מחצבים, פונה האנושות לנצל מקורות אנרגיה חלופיים כמו זרמי מים ואוויר, שמש וזרמית גיאותרמיים. היתרון הגדול של אנרגיה חלופית, מעבר להיותה לא מכלה את מקורותיה, הוא הזיהום הנמוך שבייצור האנרגיה. אם בשריפת פחם ודלקים אחרים, משתחררים מזהמים וגזים רעילים לאוויר, הרי שבאנרגיה חלופית כמו אנרגיה סולארית ואנרגית רוח, תהליך ייצור החשמל הוא תהליך נקי ממזהמים. שם נוסף לאנרגיה החלופית הוא כמובן אנרגיה ירוקה, שכן משרתת היא את המטרות של האנרגיה הירוקה ועומדת בתקנים.

בתהליכים של אנרגיה מתחדשת, רותמים את כוחו של הטבע לטובת ייצור החשמל, כך למשל מכניסים טורבינות לנהרות גדולים ונותנים לזרמי המים להניע את כנפי הטורבינה לטובת ייצור החשמל. אנרגיה חלופית ממליצה על זרמי נהרות, גאות ושפל ומפלים טבעיים, לטובת ייצור האנרגיה החלופית, כחלופה לייצור חשמל בדרכים המקובלות. מקורות האנרגיה החלופית עולים לסדר היום הציבורי בעולם כאשר קורים אחד משני הדברים הבאים. המקרה הראשון הוא אסון או המחשה של אסון גרעיני כמו שקרה בצ’רנוביל, שם הבינו לראשונה את האסון הטמון באנרגיה גרעינית ואת הצורך המיידי למצוא מקורות לאנרגיה חלופית. המקרה השני הוא התייקרות של הנפט בעולם או משברים דיפלומטיים שמביאים למחסור בחביות נפט. במקרה שכזה שפניה לאנרגיה חלופית הוא אך טבעי.

אנרגיה חלופית יעילה דורשת מחשבה ותכנון מוקדמים. לא ניתן להפיק אנרגיה חלופית מהיום למחר ויש להתחשב כמובן בצרכי הטבע. שימוש בזרמי נהרות כפי המצוין למעלה מצריך תכנון נכון של מיקום הטורבינות בנהר או במפל, חישוב של הכוחות וניהול נכון של החשמל המופק לטובת הזרמתו לקווי המתח. בנוסף יש ליצור אווירה מתאימה ולשמור על החי והצומח באותו מקור מים ולהחזיר את מלוא המים חזרה למסלולם הטבעי.

אין ספק שפתרונות של אנרגיה חלופית הם הדבר הבא בכל מה שקשור לאנרגיה וחשמל בעולם, פתרונות של חשמל סולארי ואנרגיה סולארית ירוקה הם רק פן אחד של הפתרון הגלובאלי להפחית את רמות הזיהום ולהיפטר מהתלות בדלקים מאובנים כמקורות אנרגיה. כיום ישנן פתרונות של אנרגיה חלופית ברמה הביתית, פאנלים סולאריים ושבשבות רוח קטנות, וברמה התעשייתית, מגדל שמש ותחנות סולאריות גדולות.