Natūrali energija yra energija, gaunama iš natūralių šaltinių, tokių kaip saulė, vėjas, vanduo ir net pati Žemė. Daugelis natūralių energijos šaltinių yra švarūs ir atsinaujinantys, bet ne visi. Viena iš labiausiai aplinką teršiančių žmonių naudojamos energijos formų – iškastinis kuras – gaunama iš natūralių šaltinių. XXI amžiuje mokslininkai ir susirūpinę žmonės visame pasaulyje daug dėmesio skiria energijos suvartojimo perkėlimui nuo teršiančių natūralios energijos šaltinių prie švariai degančių, tvarių formų, tokių kaip saulės energija.
Saulės energiją galima sukurti dviem būdais. Saulės baterijos sugeria saulės šviesą, todėl šviesos bangos sąveikauja su elektronais saulės skydelyje ir sukuria elektros srovę. Saulės energija taip pat gali būti naudojama daiktams šildyti; prijungus saulės šilumos kolektorių prie vamzdžių, kuriuose cirkuliuoja vanduo, saulės šiluma persikels į vandenį. Saulės energija yra natūrali, atsinaujinanti ir švari, tai reiškia, kad ji nedaro jokios žalos aplinkai arba nedaro jokios žalos. Daugelio mokslo ekspertų nuomone, tai svarbi perėjimo prie švarios, atsinaujinančios gamtos energijos dalis.
Tiek vėjo, tiek hidroelektrinės energijos šaltiniai energijai kurti naudoja gamtos jėgas. Pastačius vėjo turbinas ar vėjo malūnus nuolat vėjuotose vietose, vėjas priverčia turbinas suktis ir generuoti elektros srovę. Hidroelektrinė dažnai naudoja didžiulę krintančio vandens energiją, sukurdama užtvankos sistemą, kurioje vanduo nukrenta iš aukštesnio aukščio į žemesnį, o pakeliui praeina per energiją kuriančias turbinas. Vėjo ir hidroelektrinė yra labai švarūs energijos šaltiniai, nors kai kurie nerimauja, kad vandens taupymas gali kelti susirūpinimą dėl hidroelektrinių išteklių.
Energijos šaltiniai, tokie kaip saulė, vėjas ir vanduo, laikomi šiuolaikinėmis iškastinio kuro alternatyvomis. Nuo XIX amžiaus žmonės naudojo iškastinį kurą, pavyzdžiui, anglį, dujas ir naftą, kad aprūpintų savo namus, apšviestų lempas, valdytų variklius ir skristų lėktuvais. Deja, iškastinis kuras yra labai lėtai atsinaujinantis išteklius ir sudegęs labai kenkia aplinkai.
Iškastinis kuras susidaro skaidant organines augalines ir gyvūnines medžiagas, palaidotas po uolienomis ir dirvožemiu. Iškastinio kuro kūrimo procesas vyksta itin lėtai; kai kurie ekspertai skaičiuoja, kad organizmams suskaidyti į naudingą kurą prireikia apie 300 milijonų metų. Dėl žmonių naudojimo Žemėje labai greitai baigiasi iškastinis kuras. Be to, degdamas iškastinis kuras į aplinką išskiria anglies dioksidą, azoto dioksidą ir kitas kenksmingas chemines medžiagas, todėl didėja šiltnamio efektą sukeliančių dujų kiekis ir, daugelio mokslininkų nuomone, kyla visuotinis atšilimas.
Natūrali energija, kuri yra atsinaujinanti ir švari, leidžia žmonėms patenkinti energijos poreikius nedarant žalos aplinkai. Nuo 1970-ųjų mokslas, vyriausybė ir piliečiai vis labiau suvokia būtinybę mokslinių tyrimų ir plėtros pastangas nukreipti į atsinaujinančios energijos sistemų išradimą ir tobulinimą. Perėję prie atsinaujinančios ir saugios natūralios energijos, daugelis tikisi laikui bėgant panaikinti žalą aplinkai ir įdiegti aplinkos vertybes ateities kartoms.