目前已知的能源有：①太阳辐射能及其转换成的能，包括矿物燃料、风力、水力、植物燃料、海洋波浪、海水温差等；②地球本身蕴藏的能量，包括原子能和地热等；③地球与其他天体相互作用所产生的能量，如潮汐能。矿物燃料和植物燃料的燃烧是造成大气污染的主要原因。因此，采用无污染能源，是防止大气污染的重要措施。
无污染能源主要是太阳辐射能、风力、水力、地热、氢燃料、生物能以及海洋波浪、海流、海水温差、潮汐等能源。这些能源都蕴藏着巨大的能量，并逐步被开发利用。太阳每年辐射到地球上的总能量达6.0×1017千瓦小时。太阳能可以转换成热能、电能和化学能。马里共和国于1979年建成迪雷太阳能热电站，装机容量75千瓦。美国、日本、苏联、希腊等国也建有不同类型的太阳能电站。太阳能转化为热能使用较常见，利比亚约有三分之一居民用太阳灶，中国许多地方已采用太阳能供热。
在风力和水力方面，中国在2～3千年前就开始用风力和水力进行粮食加工，现在主要是把它们转换成电力使用。如1979年在浙江省泗礁岛上安装了容量18千瓦的风力发电装置；内蒙古草原上已先后装置了200多台100～250瓦的小型风力发电机组。苏联在1931年就建成了装机容量 100千瓦的风力发电装置。80年代初世界能源结构中，水力占 6％。中国水力资源蕴藏量居世界第一位。据1979年统计，中国已建成大型和小型水电站九万多座，装机容量634万千瓦。
地热利用方面，自意大利于1904年首先利用地热发电以来，中国、美国、菲律宾、苏联、日本、新西兰、墨西哥等国都建造了地热电站。1980年，各国地热电站总功率已达 380万千瓦，美国地热电站总装机容量达86万千瓦，单机容量达11万千瓦。中国至1979年先后建成7 座地热电站，西藏羊八井地热电站单机容量约7000千瓦。干热岩能源是地热能源的一部分，目前正在研究它的利用问题。有的地下热水和蒸汽含有硫化氢等有害物质，但和矿物燃料相比，有害物质较少。
在海洋能源利用方面，海洋蕴藏着巨大的能量，据估计，中国沿海年潮汐能有1.1亿千瓦,可利用的有3100～3500万千瓦。截至1979年底，中国建成 4座较大的潮汐电站，其中浙江省江厦电站装机容量3000千瓦。法国1966年建成一座功率为24万千瓦的潮汐电站。波浪发电装置,目前世界各国已有400多种。海水温差发电装置的容量已达到10万千瓦。
此外,氢是含能量很高的无污染燃料,是由其他能源制造的二次能源。它燃烧时和氧化合成水，不产生污染物。生物能是绿色植物通过光合作用固定的太阳能，可转化为气体或液体燃料，如用甘蔗、木薯、甜高粱生产酒精。
海底天然气水合物作为 21 世纪的重要后续能源，及其对人类生存环境及海底工程设施的灾害影响，正日益引起科学家们和世界各国政府的关注。本世纪六十年代开始的深海钻探计划 (DSDP) 和随后的大洋钻探计划 (ODP) 在世界各大洋与海域有计划地进行了大量的深海钻探和海洋地质地球物理勘查，在多处海底直接或间接地发现了天然气水合物。到目前为止，世界上海底天然气水合物已发现的主要分布区是大西洋海域的墨西哥湾、加勒比海、南美东部陆缘、非洲西部陆缘和美国东海岸外的布莱克海台等，西太平洋海域的白令海、鄂霍茨克海、千岛海沟、冲绳海槽、日本海、四国海槽、日本南海海槽、苏拉威西海和新西兰北部海域等，东太平洋海域的中美洲海槽、加利福尼亚滨外和秘鲁海槽等，印度洋的阿曼海湾，南极的罗斯海和威德尔海，北极的巴伦支海和波弗特海，以及大陆内的黑海与里海等。
无污染能源中，除水力的利用技术较为成熟外，其他几种能源在开发和利用上还存在着技术上的困难。矿物燃料贮量有限，而且在燃烧时排出大量污染物质，所以，无污染和少污染能源在能源总结构中将占越来越重要的地位。
