Tài nguyên năng lượng có thể được phân loại là tài nguyên chính, thích hợp cho việc sử dụng cuối cùng mà không cần chuyển đổi sang dạng khác hoặc tài nguyên phụ, nơi mà dạng năng lượng có thể sử dụng yêu cầu chuyển đổi đáng kể từ nguồn chính. Ví dụ về các nguồn năng lượng sơ cấp là năng lượng gió, năng lượng mặt trời, nhiên liệu gỗ, nhiên liệu hoá thạch như than đá, dầu và khí tự nhiên, và urani. Tài nguyên thứ cấp là các nguồn như điện, hydrogen, hoặc các nhiên liệu tổng hợp khác.

Một phân loại quan trọng khác dựa trên thời gian cần thiết để tái tạo một nguồn năng lượng. Tài nguyên "có thể tái tạo" là những tài nguyên phục hồi khả năng của họ trong một thời gian đáng kể bởi nhu cầu của con người. Ví dụ như thủy điện hoặc năng lượng gió, khi các hiện tượng tự nhiên là nguồn năng lượng chính đang diễn ra và không bị cạn kiệt bởi nhu cầu của con người. Các nguồn tài nguyên không tái tạo là những tài nguyên bị cạn kiệt đáng kể do sử dụng của con người và sẽ không phục hồi được tiềm năng đáng kể của chúng trong suốt thời gian sống của con người. Một ví dụ về một nguồn năng lượng không tái tạo là than đá, mà không hình thành một cách tự nhiên ở mức có thể hỗ trợ sử dụng của con người.