低碳能源是指传统高碳能源（石油、天然气、煤炭）之外的各种能源形式如太阳能、地热能、风能、海洋能、生物质能和核能等。低碳能源的各种形式除核能外都是直接或者间接地来自于太阳或地球内部伸出所产生的热能。自然界为我们提供了大量可再生能源，主要问题在于如何将这些能源尽可能高效、可持续和经济的转换成电力、热或其它能源。据测算，全球可再生能源资源潜力巨大，所有可再生能源将可以提供3078倍目前全球能源的需求。