18-luvun puolivälin teollisen vallankumouksen jälkeen ihmisyhteiskunta on pitkälti ajautunut kestämättömiin energiamuotoihin. Fossiilisten polttoaineiden varantojen tyhjeneminen yhdistettynä ymmärrykseen fossiilisten polttoaineiden aiheuttamista ympäristövahingoista on johtanut kestävien energialähteiden lisääntymiseen. Kestävää sähköä on monia eri muotoja, vaikka suurin osa niistä on vielä tekniikan alkuvaiheessa ja edellyttävät tieteellistä kehitystä ja investointeja, ennen kuin ne pystyvät täysin käsittelemään nykyaikaista virrankulutusta.
Fossiilisia polttoaineita, tyypillisesti kivihiilen, öljyn ja maakaasun muodossa, käytetään lähes kaikentyyppisissä laitteissa, jotka tarvitsevat virtaa. Nämä polttoaineet ovat peräisin orgaanisten fossiilien luonnollisesta hajoamisesta miljoonien vuosien aikana. Vaikka fossiilisia polttoaineita on käytetty koko ihmiskunnan historiassa eri tarkoituksiin, niiden äärimmäinen merkitys tuli esiin vasta teollisen vallankumouksen ja moottorikäyttöisten kuljetusten kehityksen jälkeen. Sen jälkeen kun autot, suihkukoneet ja sähkökäyttöiset lämmitysjärjestelmät nousivat näkyviin, fossiilisten polttoaineiden käyttö ihmisissä on lisääntynyt valtavasti, mikä johtaa käytettävissä olevien resurssien tuhoisaan liialliseen käyttöön. Tämän seurauksena useimmat asiantuntijat ehdottavat, että maapallon fossiiliset polttoaineet loppuvat muutaman seuraavan vuosisadan aikana, mikä tekee kestävien polttoaineiden etsimisestä paitsi altruistista myös välttämätöntä ihmiskunnan teknologian säilymiselle.
Kestävä virtalähde on sellainen, joka joko ei tyhjennä alkuperäistä resurssia tai käyttää resursseja, jotka voidaan helposti ja tehokkaasti täydentää. Esimerkiksi aurinkoenergian käyttöä pidetään kestävänä, koska auringon lämmön tai valon absorboiminen ja käyttäminen ei vähennä auringon tehoa tai kokoa. Tiettyistä kasveista valmistettua etanolia pidetään joskus myös kestävänä voimana, koska viljelykasveja voidaan helposti istuttaa uudelleen ja täydentää.
Vesivoima on kestävä voima, jota käytetään generaattoreiden polttoaineena. Tämä laajalti käytetty uusiutuva energialähde toimii veden painovoiman avulla. Putoavaa vettä tai tulevia vuorovirtoja ohjataan koneiden läpi pakottaen sisäiset turbiinit pyörimään ja tuottamaan energiaa. Useimmissa tapauksissa vesi työnnetään edestakaisin säiliöiden välillä eri korkeuksilla tai päästetään takaisin mereen sen jälkeen, kun se on virtautunut turbiinien läpi. Tuuli- ja maalämpö toimivat suunnilleen samalla tavalla ja käyttävät uusiutuvia luonnonvoimia turbiinien ja siten generaattoreiden käyttämiseen.
Aurinkoenergia toimii auringon ja valon absorboimisen kautta. Aurinkolämpö voi absorboida auringon lämpöä ja siirtää sen veteen, mikä tekee siitä tehokkaan ja kestävän virtalähteen vedenlämmittimille ja altaille. Aurinkosähkö aurinkoenergia absorboi auringonvalon aurinkopaneeleihin, joissa absorboidut elektronit pomppivat pois piin aurinkokennoista ja muodostavat sähkövirran, jota voidaan sitten käyttää sähköön.
Etanoli, biodiesel ja biokaasu ovat hieman kiistanalaisempia kestävän energian lähteitä. Nämä tekniikat käyttävät kasveista ja organismeista saatuja jalostettuja tuotteita polttoainevaihtoehtojen luomiseen. Valitettavasti etanolin tapauksessa käsittely ja polttaminen aiheuttavat suuria kasvihuonekaasupäästöjä. Biopolttoaineet, kuten leväbiodiesel, ovat mahdollisesti vihreämpää vaihtoehtoa, mutta ne ovat enimmäkseen kokeellisia tai pienimuotoisia. Monet asiantuntijat uskovat kuitenkin, että kaikilla kolmella tekniikalla on suuri merkitys kestävien sähkömarkkinoiden laajentumisessa.