In ingegneria energetica con il termine energie rinnovabili si intendono le forme di energia prodotte da fonti di energia che per loro caratteristica intrinseca si rigenerano almeno alla stessa velocità con cui vengono consumate o non sono "esauribili" nella scala dei tempi "umani" e, per estensione, il cui utilizzo non pregiudica le risorse naturali per le generazioni future. Sono dunque forme di energia alternative alle tradizionali fonti fossili e molte di esse hanno la peculiarità di essere anche energie pulite ovvero di non immettere in atmosfera sostanze nocive e/o climalteranti quali ad esempio la CO₂. Esse sono dunque alla base della cosiddetta economia verde.

Sono comunemente considerate tali l'energia idroelettrica, quella solare, eolica, marina e geotermica, ovvero quelle fonti il cui utilizzo attuale non ne pregiudica la disponibilità nel futuro. Al contrario, le energie "non rinnovabili", sia per avere lunghi periodi di formazione, di molto superiori a quelli di consumo attuale (in particolare fonti fossili quali petrolio, carbone, gas naturale), sia per essere presenti in riserve non inesauribili sulla scala dei tempi umana (in particolare l'isotopo 235 dell'uranio, l'elemento attualmente più utilizzato per produrre energia nucleare), sono limitate nel futuro. La classificazione delle diverse fonti è comunque soggetta a molti fattori, non necessariamente scientifici, il che crea disuniformità di classificazione.

Esse sono ancora allo stadio di ipotesi o in fase di sviluppo; non è quindi sempre chiaro il loro costo a regime, nonché il reale potenziale o peso sul fabbisogno di energia elettrica mondiale rispetto alle fonti di energia tradizionali quali combustibili fossili ed energia nucleare, vuoi anche per la non programmabilità di alcune di queste fonti (come fotovoltaico e eolico).