L'énergie est une notion abstraite. Elle représente la différence d'état dans la transformation physique d'un corps (par exemple l'eau chaude qui gagne en énergie par rapport à l'eau froide). Elle permet d'évaluer cette transformation et de comparer les transformations entre elles. L'énergie peut aussi se transmettre d'un corps à l'autre (un choc par exemple). Elle se présente sous plusieurs formes et peut être produite par différentes sources primaires.

L'énergie mécanique (potentielle et cinétique), l'énergie thermique, l'énergie électromagnétique (électricité, lumière), l'énergie nucléaire ou radiative, et l'énergie chimique. Parmi ces sources, on peut distinguer les sources d'énergie naturelles des sources artificielles. Si la foudre est une source d’énergie électrique naturelle, un générateur électrique se classe en tant que source artificielle, c’est-à-dire créée par l'homme.
L'énergie peut se diviser et se transformer, mais la somme des énergies transformées est toujours égale à l'énergie initiale (premier principe de thermodynamique). Dans le cas exemple d’un moteur électrique, l'énergie électromagnétique se transforme en énergie mécanique (mouvement) et en énergie thermique (chaleur). Durant cette transformation, une partie de l'énergie transformée se dissipe en chaleur. Ce sont les pertes, en vertu du deuxième principe de thermodynamique: l'entropie.

Le soleil mais aussi la gravité terrestre constituent les deux sources majeures d'énergie, qui se divisent en sous-groupes :

• Les plantes stockent le carbone (biomasse et énergies fossiles), le vent souffle (éolien), la terre chauffe (solaire) et l'eau remonte dans les nuages, grâce au rayonnement solaire (électromagnétique);
• L'eau redescend des montagnes (hydraulique), les poids de l'horloge font tourner les rouages (mécanique) grâce à la gravité terrestre;
• L'énergie chimique (niveau moléculaire), la fusion et la fission nucléaire (niveau du noyau) utilise directement les forces de cohésion des atomes.

L'électricité est un cas particulier. Ce n'est pas une source d'énergie en soi, mais c'est devenu une forme d'énergie de transition (ou énergie secondaire) entre les sources d'énergie et les consommateurs.
Pour évaluer une source d'énergie, il faut prendre en compte de nombreux paramètres qui dépendent, entre autres, de l'utilisation finale de cette énergie ou du nombre de transformations successives.

On distingue généralement deux familles d’énergies: les énergies propres (ou renouvelables) et les énergies dites polluantes qui produisent des déchets récurrents.
Contrairement aux énergies renouvelables, les énergies non renouvelables ou dites polluantes, sont dépendantes d’une source dont les gisements connus aujourd’hui sont limités. Elles génèrent en outre des déchets récurrents. Deux familles se regroupent généralement dans cette catégorie: les énergies basées sur la combustion (fossiles) et celle basées sur la radioactivité (nucléaire).