Tenaga boleh diperbaharui, tenaga boleh guna yang diperolehi daripada sumber yang boleh diisi semula seperti Matahari (tenaga suria), angin (kuasa angin), sungai (kuasa hidroelektrik), mata air panas (tenaga geoterma), pasang surut (kuasa pasang surut), dan biojisim (biobahan api).
Pada awal abad ke-21, kira-kira 80 peratus daripada bekalan tenaga dunia diperoleh daripada bahan api fosil seperti arang batu, petroleum, dan gas asli. Bahan api fosil adalah sumber terhingga; kebanyakan anggaran mencadangkan bahawa rizab minyak terbukti cukup besar untuk memenuhi permintaan global sekurang-kurangnya sehingga pertengahan abad ke-21. Pembakaran bahan api fosil mempunyai beberapa kesan negatif terhadap alam sekitar. Loji janakuasa berbahan api fosil-mengeluarkan bahan pencemar udara seperti sulfur dioksida, bahan zarah, nitrogen oksida dan bahan kimia toksik (logam berat: merkuri, kromium dan arsenik), dan sumber mudah alih, seperti fosil-kenderaan bahan api, mengeluarkan nitrogen oksida, bahan karbon monoksida dan zarah. Pendedahan kepada bahan pencemar ini boleh menyebabkan penyakit jantung, asma dan masalah kesihatan manusia yang lain. Di samping itu, pelepasan daripada pembakaran bahan api fosil bertanggungjawab untuk hujan asid, yang telah membawa kepada pengasidan banyak tasik dan akibatnya kerosakan kepada hidupan akuatik, kerosakan daun di banyak hutan, dan pengeluaran asap di atau berhampiran banyak kawasan bandar. Tambahan pula, pembakaran bahan api fosil membebaskan karbon dioksida (CO2), salah satu gas rumah hijau utama yang menyebabkan pemanasan global.
Sebaliknya, sumber tenaga boleh diperbaharui menyumbang hampir 20 peratus daripada penggunaan tenaga global pada awal abad ke-21, sebahagian besarnya daripada penggunaan tradisional biojisim seperti kayu untuk pemanasan dan memasak. Menjelang 2015 kira-kira 16 peratus daripada jumlah tenaga elektrik dunia datang daripada loji kuasa hidroelektrik yang besar, manakala jenis tenaga boleh diperbaharui lain (seperti solar, angin dan geoterma) menyumbang 6 peratus daripada jumlah penjanaan elektrik. Sesetengah penganalisis tenaga menganggap kuasa nuklear sebagai satu bentuk tenaga boleh diperbaharui kerana pelepasan karbonnya yang rendah; kuasa nuklear menjana 10.6 peratus tenaga elektrik dunia pada 2015.
Pertumbuhan kuasa angin melebihi 20 peratus dan fotovoltaik meningkat pada 30 peratus setiap tahun pada 1990-an, dan teknologi tenaga boleh diperbaharui terus berkembang sepanjang awal abad ke-21. Antara tahun 2001 dan 2017 jumlah kapasiti kuasa angin terpasang dunia meningkat sebanyak 22 faktor, meningkat daripada 23,900 kepada 539,581 megawatt. Kapasiti fotovoltaik juga berkembang, meningkat sebanyak 50 peratus pada 2016 sahaja. Kesatuan Eropah (EU), yang mengeluarkan anggaran 6.38 peratus tenaganya daripada sumber boleh diperbaharui pada 2005, menerima pakai matlamat pada 2007 untuk meningkatkan angka itu kepada 20 peratus menjelang 2020. Menjelang 2016, kira-kira 17 peratus tenaga EU datang daripada sumber boleh diperbaharui. Matlamat itu juga termasuk rancangan untuk mengurangkan pelepasan karbon dioksida sebanyak 20 peratus dan memastikan 10 peratus daripada semua penggunaan bahan api datang daripada biofuel. EU sedang dalam perjalanan untuk mencapai sasaran tersebut menjelang 2017. Antara 1990 dan 2016 negara-negara EU mengurangkan pelepasan karbon sebanyak 23 peratus dan meningkatkan pengeluaran biofuel kepada 5.5 peratus daripada semua bahan api yang digunakan di rantau ini. Di Amerika Syarikat banyak negeri telah bertindak balas terhadap kebimbangan mengenai perubahan iklim dan pergantungan kepada bahan api fosil yang diimport dengan menetapkan matlamat untuk meningkatkan tenaga boleh diperbaharui dari semasa ke semasa. Sebagai contoh, California memerlukan syarikat utiliti utamanya untuk mengeluarkan 20 peratus tenaga elektrik mereka daripada sumber boleh diperbaharui menjelang 2010, dan menjelang akhir tahun itu utiliti California berada dalam lingkungan 1 peratus daripada matlamat. Pada tahun 2008 California meningkatkan keperluan ini kepada 33 peratus menjelang 2020 dan pada tahun 2017 negeri itu meningkatkan lagi sasaran penggunaan boleh diperbaharui-nya kepada 50 peratus menjelang 2030.
