As fontes de energia não renováveis são aquelas que se encontram na natureza em quantidades limitadas e se extinguem com a sua utilização. Uma vez esgotadas, as reservas não podem ser regeneradas. Consideram-se fontes de energia não renováveis os combustíveis fósseis (carvão, petróleo bruto e gás natural) e o urânio, que é a matéria-prima necessária para obter a energia resultante dos processos de fissão ou fusão nuclear. Todas estas fontes de energia têm reservas finitas, uma vez que é necessário muito tempo para as repor, e a sua distribuição geográfica não é homogénea, ao contrário das fontes de energia renováveis, originadas graças ao fluxo contínuo de energia proveniente da natureza.Geralmente, as fontes de energia não renováveis são denominadas fontes de energia convencionais, uma vez que o sistema energético actual assenta na utilização dos combustíveis fósseis. São também consideradas energias sujas, já que sua utilização é causa directa de importantes danos para o meio ambiente e para a sociedade: destruição de ecossistemas, danos em bosques e aquíferos, doenças, redução da produtividade agrícola, corrosão de edificações, monumentos e infra-estruturas, deterioração da camada de ozono ou chuva ácida. Sem esquecer os efeitos indirectos como os acidentes em sondagens petrolíferas e minas de carvão ou a contaminação por derramamentos químicos ou de combustível.

Actualmente, um dos problemas ambientais mais graves, resultante de um sistema energético que privilegia o uso de fontes de energia não renováveis é o denominado efeito de estufa. As instalações que utilizam combustíveis fósseis não produzem apenas energia, mas também grandes quantidades de vapor de água e de dióxido de carbono (CO2), gás que é um dos principais responsáveis pelo efeito de estufa do planeta. A par deste, são ainda emitidos para a atmosfera outros gases nocivos como os óxidos de azoto (NOx), de enxofre (SO2) e os hidrocarbonetos (HC). Estes gases, por sua vez, provocam uma série de modificações ambientais graves e cuja concentração na atmosfera causa a poluição das cidades, a formação de chuvas ácidas, de névoa (denominada smog fotoquímico), o aumento do efeito de estufa do planeta e concentrações elevadas de ozono troposférico.

O recurso à energia nuclear surgiu como uma solução possível face ao problema do efeito de estufa (não são emitidos gases poluentes para a atmosfera; contribui para a diversificação das fontes de energia, diminuindo a vulnerabilidade do país às oscilações de preço dos combustíveis fósseis; etc.) mas os riscos inerentes à produção de energia eléctrica recorrendo a esta fonte (perigo de explosão nuclear e de fugas radioactivas; produção de resíduos radioactivos; contaminação radioactiva; etc.), sem esquecer também o custo elevado de construção e manutenção das instalações, contribuem significativamente para que o uso desta fonte de energia continue a ser encarada, por muitos, como um risco desaconselhável.

Outro problema que resulta de um sistema energético baseado na utilização de combustíveis fósseis é a dependência económica dos países não produtores das matérias-primas. Em alternativa, as energias renováveis são geralmente consumidas no local onde são geradas, isto é, são fontes de energia autóctones. Desta forma, é possível diminuir a dependência dos fornecimentos externos e contribuir ainda para o equilíbrio interterritorial e para a criação de postos de trabalho em zonas mais deficitárias. Neste sentido, estima-se que as energias renováveis são responsáveis pela criação de cinco vezes mais postos de trabalho do que as convencionais, que geram muito reduzidas oportunidade de emprego, atendendo ao seu volume de negócio.

O rápido crescimento observado para o consumo energético, com todos os problemas inerentes ao actual modelo energético baseado nas energias não renováveis, fazem com que seja imprescindível propor um novo modelo baseado na eficiência e na poupança energéticas e na implementação das energias renováveis. É importante ter em conta que os impactos ambientais, resultantes do modelo vigente, têm um grande custo socio-económico para a sociedade. Em virtude de um modelo energético insustentável, o homem está sujeito às consequências económicas que dai resultam, bem como, aos impactos negativos da deterioração do meio ambiente.