Alternatyvioji energija vadinama bet kokia energija, naudojama pakeisti kitą energijos šaltinį, dažnai dėl neigiamų jos naudojimo pasekmių. Alternatyvūs energijos šaltiniai per visą istoriją buvo anglis, nafta ir alkoholis. XXI amžiuje šie alternatyvūs šaltiniai buvo bioenergija ir biodegalai, tokie kaip palmių aliejus, etanolis ir kitos mažai anglies dioksido išskiriančios alternatyvos.
Viduramžiais ir Renesanso laikotarpiu nuo 1200-ųjų iki 1500-ųjų anglys buvo naudojamos kaip pirmasis alternatyvios energijos šaltinis. Kai miškai pradėjo nykti dėl didelio medienos poreikio bet kuriame vis modernėjančiame pasaulyje, kaip alternatyva buvo pradėta naudoti anglis. Po trijų šimtų metų, 1800-ųjų pradžioje, išeikvojusį banginių aliejaus šaltinį kuro lempoms pakeisti buvo naudojama nafta.
1900-ųjų pradžioje susirūpinimas dėl spartėjančio anglies ir naftos naudojimo visame pasaulyje paskatino kai kuriuos ieškoti alternatyvių energijos šaltinių šiems brangiems degalams. Išradėjas Alexanderis Grahamas Bellas pirmą kartą pasiūlė naudoti kukurūzų pagrindu pagamintą etanolio aliejų 1917 m. Šie daugkartiniai energijos šaltiniai pradėti naudoti šeštajame ir septintajame dešimtmetyje, ypač Jungtinėse Valstijose ir Brazilijoje. 1950 m. tai buvo du didžiausi etanolio aliejaus vartotojai pasaulyje. 1960 m. Brazilijoje buvo daugiau nei 2008 2008 stočių, kuriose, be benzino, buvo siūlomas ir etanolis.
2000-aisiais buvo pradėti naudoti įvairūs biomasės šaltiniai kaip dar viena alternatyva kenksmingam iškastiniam kurui, kurį sudaro neseniai mirusios organinės medžiagos. Kiti naujausi šaltiniai apėmė anglies dioksido neišskiriančias alternatyvas, išskiriančias mažai metano, pvz., vandenilio ir branduolinės energijos.
Transporto energijos alternatyvos buvo viena iš labiausiai ištirtų alternatyviosios energijos vietų Jungtinėse Valstijose ir visame pasaulyje. Kylant dujų kainoms, atsiranda daug alternatyvų kaip benzino pakaitalai, įskaitant anksčiau minėtus etanolio degalus. Kiti šaltiniai buvo elektrinės ir hibridinės transporto priemonės, taip pat kuro elementai ir smagračiai.
Pastaruoju metu termino alternatyvi energija vartojimas sukėlė ginčų tarp kai kurių energijos tiekėjų ir gamintojų. Terminas, leidžiantis taikyti vyriausybės paskatas, kai kurie kovojo, kad iškastinis kuras ir branduolinė energija būtų įtraukti į alternatyvius energijos šaltinius. Tačiau kiti tvirtino, kad dėl neigiamų šių šaltinių pasekmių – didelio anglies dioksido išmetimo – jie neįtraukiami į kategoriją. Daugelio nuomone, alternatyvūs energijos šaltiniai yra skirti kovoti su neigiamomis energijos problemomis, o jos sukuria daugiau, nes prisideda prie visuotinio atšilimo.