Os combustíveis fósseis como o petróleo, o carvão mineral e o gás natural representam ainda 80% das fontes energéticas do planeta, sendo justamente eles as fontes responsáveis pela maior parcela da poluição ambiental e do efeito estufa, em particular.

Os combustíveis fósseis são encontrados em bacias sedimentares e formados pela decomposição de matéria orgânica. Esse processo leva milhões de anos e uma vez esgotadas essas formações, não haverá tempo suficiente para que elas sejam respostas na escala da vida humana. É por isso que podemos dizer que a matriz energética atual não é sustentável.

Hidrogênio 
Na segunda metade do século 20, em diversos países do mundo, a energia nuclear para produção de energia elétrica passou a ser utilizada em grande escala, principalmente na Europa e nos Estados Unidos. O hidrogênio teria a capacidade, principalmente, de substituir os derivados de petróleo para os veículos automotivos.

Carvão Mineral 
As reservas de carvão mineral do hemisfério Norte são bem maiores que as do Sul, o que se deve, basicamente, a dois fatores: no primeiro hemisfério há maior quantidade de terras emersas e ocorrência de verões mais quentes e invernos mais rigorosos, o que favorece a ação biológica. A China é a maior produtora e consumidora de carvão mineral, enquanto os Estados Unidos, os grandes consumidores de gás natural e carvão.

Petróleo 
Há uma grande irregularidade na distribuição geográfica das reservas mundiais de petróleo, em razão das condições geológicas específicas das regiões detentoras. Cerca de 2/3 das reservas provadas estão localizados no Oriente Médio, que responde por cerca de, aproximadamente, 6% do consumo mundial. Por outro lado, a América do Norte, que possui apenas 4,8% das reservas, é responsável por cerca de 30% do consumo mundial.

Energia Nuclear 
As crises internacionais do petróleo, na década de 1970, e a crise energética subsequente levaram à busca de fontes alternativas de geração de eletricidade. Nesse contexto, a energia nuclear passou a ser vista como a alternativa mais promissora, recebendo a atenção de muitos analistas e empreendedores, assim como vultosos investimentos. Em pouco mais de duas décadas, passou de uma participação desprezível (0,1%) para 17% da produção mundial de energia elétrica, ocupando assim o terceiro lugar entre as fontes de geração. 

Contudo, o futuro da energia nuclear não parece favorável, em razão dos problemas de segurança (risco de um vazamento nuclear) e dos altos custos de disposição dos rejeitos nucleares (lixo atômico). Com exceção de poucos países, dentre os quais a França e o Japão, a opinião pública internacional tem sido sistematicamente contrária à geração termonuclear de energia elétrica.

Hidrelétricas 
Ao contrário das demais fontes renováveis, a hidrelétrica representa uma parcela significativa da matriz energética mundial e possui tecnologias de aproveitamento devidamente consolidadas. Atualmente, é a principal fonte geradora de energia elétrica para diversos países e representa cerca de 17% de toda a eletricidade gerada no mundo.