Z ekologického hlediska rozlišujeme zdroje obnovitelné a neobnovitelné.
Jako neobnovitelné zdroje energie jsou označovány ty, jejichž množství je omezené, potenciální regenerace dlouhodobá a hrozí jejich brzké (v řádech desítek nebo stovek let) úplné spotřebování. Většina elektrické energie se dnes vyrábí z takových neobnovitelných zdrojů, zejména spalováním fosilních paliv v tepelných elektrárnách nebo štěpnou jadernou reakcí v elektrárnách jaderných.
Za obnovitelné zdroje se považují takové zdroje, které se v přírodě samovolně regenerují ze zdrojů s velmi dlouhým horizontem vyčerpání (například vyčerpání sluneční energie se očekává až za několik miliard let). Elektrárny využívající obnovitelné zdroje mohou být
- tepelné, spalující biomasu
- vodní (včetně přílivových)
- větrné
- geotermální
- solární (tepelné nebo fotovoltaické).
Problémem většiny těchto zdrojů jsou vysoké investiční a často i provozní náklady, dané malou plošnou hustotou zachycované energie. S postupným vyčerpáváním zásob fosilních paliv, a tím i růstem jejich cen, se rozdíl v cenách pomalu snižuje. Státy Evropské unie zdroje označené za obnovitelné finančně i legislativně podporují.