Η ενέργεια είναι μια υψηλού βαθμού αφαιρετική έννοια στην οποία δύσκολα μπορεί να αποδοθεί ένας μονοσήμαντος ορισμός. Η έννοια της ενέργειας υπάρχει σε πολλά επιστημονικά πεδία, χρησιμοποιείται ευρέως στην καθημερινότητα με αποτέλεσμα να της αποδίδονται πολλαπλά νοήματα. Εδώ θα επικεντρωθούμε στην έννοια της ενέργειας ως μετρήσιμο φυσικό μέγεθος, όπως ορίζεται ως καθαρά επιστημονική έννοια στην Φυσική.

Η ενέργεια δεν είναι άμεσα παρατηρήσιμη, αλλά γίνεται αντιληπτή και ανιχνεύεται όποτε υπάρχει αλλαγή στις ιδιότητες ενός σώματος/συστήματος. Ενέργεια ενός σώματος/συστήματος ορίζεται ως η ικανότητα του να παράγει έργο. Η ενέργεια δεν εμφανίζεται από το τίποτα ούτε εξαφανίζεται, αλλάζει όμως διαρκώς μορφή και μετακινείται συνεχώς. Η ενέργεια αποθηκεύεται με κάποια μορφή, μετατρέπεται από τη μία μορφή στην άλλη και μετακινείται συνεχώς. Όλες οι μορφές ενέργειας μπορούν να κατηγοριοποιηθούν σε δύο πρωταρχικές κατηγορίες – κινητική ενέργεια και δυναμική ενέργεια.

Κινητική ενέργεια είναι η ενέργεια που έχει ένα σώμα/σύστημα λόγω της ταχύτητάς του.

Δυναμική ενέργεια είναι η ενέργεια που έχει ένα σώμα/σύστημα λόγω της θέσης του ή κατάστασής του σε ένα πεδίο δυνάμεων.

Το άθροισμα αυτών των δύο μορφών ενέργειας (κινητική + δυναμική) είναι η μηχανική ενέργεια ενός σώματος/συστήματος. Οι δυο αυτές μορφές ενέργειας επαρκούν να περιγράψουν όλα τα είδη ενέργειας, αλλά για λόγους ευκολίας έχει καθιερωθεί να αναφερόμαστε σε συγκεκριμένους συνδυασμούς κινητικής και δυναμικής ενέργειας ως ξεχωριστές μορφές ή ως ξεχωριστά είδη ενέργειας.

Στην ενέργεια δίνουμε διάφορα ονόματα και μας είναι γνωστή σε διάφορες μορφές.

Ηλεκτρική ενέργεια είναι η κινητική ενέργεια και δυναμική ενέργεια ηλεκτρικών φορτίων λόγω ύπαρξης διαφοράς δυναμικού.

Μαγνητική ενέργεια είναι η δυναμική ενέργεια που προκαλείται από ή αποθηκεύεται σε μαγνητικά πεδία.

Βαρυτική ενέργεια είναι η δυναμική ενέργεια που προκαλείται από ή αποθηκεύεται σε βαρυτικά πεδία.

Χημική ενέργεια είναι το σύνολο της δυναμικής ενέργειας που απαιτήθηκε για τη συγκρότηση μορίων χημικών ουσιών από διάφορα άτομα, κάτω από την αλληλεπίδραση ηλεκτρομαγνητικών δυνάμεων.

Ατομική/Πυρηνική ενέργεια είναι η δυναμική ενέργεια που είναι εγκλεισμένη στους πυρήνες των ατόμων λόγω της αλληλεπίδρασης των σωματιδίων που τα συνιστούν.

Θερμική ενέργεια είναι ένας όρος που χαρακτηρίζει το σύνολο της κινητικής ενέργειας των σωματιδίων που συγκροτούν τα υλικά σώματα, καθώς αυτά κινούνται στο εσωτερικό τους με συνέπεια να αναπτύσσουν θερμοκρασία.

Ενέργεια ακτινοβολίας είναι δυναμική ενέργεια που αποθηκεύεται στα πεδία που διαδίδονται μέσω ηλεκτρομαγνητικών κυμάτων. Αυτό συμπεριλαμβάνει την φωτεινή ενέργεια, που αφορά τα ηλεκτρομαγνητικά κύματα στο φάσμα του φωτός. Η ενέργεια ακτινοβολίας του ήλιου είναι γνωστή και ως ηλιακή ενέργεια.

Ηχητική ενέργεια είναι κινητική και δυναμική ενέργεια που διαδίδεται στα ρευστά λόγω ηχητικού κύματος. Το ηχητικό κύμα είναι μια ειδικής μορφής μηχανικό κύμα.

Λιγότερο γνωστές μορφές ενέργειας ή λιγότερο διαδεδομένες στην καθημερινότητα μας είναι η ενέργεια ιονισμού, η ελαστική ενέργεια, η κβαντική χρωμοδυναμική ενέργεια, η ενέργεια λόγω μηχανικού κύματος, η ενέργεια μάζας ηρεμίας και άλλα. Συγκεκριμένα η ενέργεια μάζας ηρεμίας προκύπτει από την θεωρία της σχετικότητας του Albert Einstein με την φυσική ερμηνεία της εξίσωσης E=mc² που καταλήγει στην ισοδυναμία ενέργειας και μάζας.

Με διάφορους μηχανισμούς και φυσικά φαινόμενα, η ενέργεια μπορεί να μετατραπεί από μία μορφή σε μία άλλη, όμως ποτέ δεν χάνεται. Μία από τις θεμελιώδεις αρχές της φυσικής είναι η Αρχή Διατήρησης της Ενέργειας, η οποία εκφράζει ότι το σύνολο (αλγεβρικό άθροισμα) όλων των μορφών ενέργειας ενός απομονωμένου συστήματος είναι σταθερό με την πάροδο του χρόνου.

Ενέργεια είναι απαραίτητη για κάθε αλλαγή στη φύση και για κάθε ανθρώπινη δραστηριότητα. Η ανθρωπότητα διαχειρίζεται τον ενεργειακό πλούτο που την περιβάλλει και εκμεταλλεύεται τις διάφορες πηγές ενέργειας, μετατρέποντας αυτές σε μορφές που είναι απαραίτητες για την εκάστοτε χρήση και λειτουργία.

Σε αυτήν την στοχευμένη μετατροπή ενέργειας από μία μορφή σε μία άλλη, συνήθως υπάρχει απώλεια ωφέλιμου έργου. Κατά κανόνα σε μια μετατροπή ενέργειας από μία μορφή Α σε μία μορφή Β, δεν υπάρχει 100% μετατροπή της ενέργειας Α στην ενέργεια Β, αλλά προκύπτουν και άλλες μορφές ενέργειας.

Με τον όρο απόδοση μετατροπής ενέργειας ονομάζουμε το ποσοστό ενέργειας που μετατρέπεται από μια μορφή/πηγή ενέργειας στην επιθυμητή μορφή ενέργειας.

Η ενέργεια που καταναλώνουμε, ταξινομείται σε κατηγορίες ανάλογα με την προέλευση της, δηλαδή την πρωτογενή πηγή ενεργειας (φυσικούς πόρους) από την οποία προέρχεται. Πρωτογενείς πηγές ενέργειας είναι οι πηγές ενέργειας που βρίσκονται στη φύση και δεν έχουν υποστεί μετατροπή από ανθρώπινη παρέμβαση. Μια πρώτη κατηγοριοποίηση είναι οι Ανανεώσιμες Πηγές Ενέργειας και μη-Ανανεώσιμες ή Συμβατικές Πηγές Ενέργειας.

Ανανεώσιμες Πηγές Ενέργειας (ΑΠΕ) είναι οι πηγές ενέργειας οι οποίες ανανεώνονται με γρήγορο ρυθμό ή μπορούν να θεωρηθούν πρακτικά ανεξάντλητες.

Μη-Ανανεώσιμες ή Συμβατικές Πηγές Ενέργειας είναι οι πηγές ενέργειας οι οποίες εξαντλούνται με γρήγορο ρυθμό σε σχέση με τον ρυθμό ανανέωσής τους.

Οι κυριότερες πρωτογενείς πηγές ενέργειας οι οποίες ταξινομούνται στις ανανεώσιμες πηγές είναι:

• Αιολική Ενέργεια: η δυναμική ενέργεια του ανέμου
• Ηλιακή Ενέργεια: η ενέργεια από την ακτινοβολία του ήλιου
• Υδραυλική Ενέργεια: η δυναμική ενέργεια από υγρό που βρίσκεται σε υψηλότερο δυναμικό
• Γεωθερμική Ενέργεια: η θερμική ενέργεια της γης
• Κυματική ενέργεια: ενέργεια από την θαλάσσια μάζα (κύματα, παλίρροιες)

Άλλες πηγές ενέργειας οι οποίες θεωρούνται ανανεώσιμες, αλλά δεν είναι πρωτογενείς μορφές είναι:

• Βιομάζα: στερεά καύσιμα που προέρχονται από φυσικές πηγές
• Βιοαέριο: καύσιμα σε μορφή αερίου που προέρχονται από φυσικές πηγές
• Αστικά απόβλητα/απορρίματα: χρήση αποβλήτων/απορριμάτων ως καύσιμα

Οι κυριότερες πρωτογενείς πηγές ενέργειας οι οποίες κατηγοριοποιούνται στις Συμβατικές Πηγές Ενέργειας είναι:

• Γαιάνθρακας/'Ανθρακας: ορυκτό καύσιμο
• Πετρέλαιο: ορυκτό καύσιμο
• Φυσικό αέριο: ορυκτό καύσιμο
• Πυρηνική Ενέργεια: ενέργεια αποθηκευμένη στον πυρήνα ραδιενεργών στοιχείων, κυρίως ουρανίου (απαιτείται εξόρυξη για το ουράνιο)

Μία "ανεπίσημη" υποκατηγορία των Ανανεώσιμων Πηγών Ενέργειας είναι οι Πράσινες Πηγές Ενέργειας. Οι Πράσινες Πηγές Ενέργειας είναι το υποσύνολο των ανανεώσιμων πηγών ενέργειας που επιτρέπουν την παραγωγή ενέργειας με το μικρότερο περιβαλλοντικό αντίκτυπο.