Enerji dönüşümü enerjinin bir biçimden diğerine dönüşümüdür. Fizikte enerji terimi bir sistemdeki belirli değişiklikleri oluşturma kapasitesini açıklar.
Enerji dönüşümü ile beraber yenilenecek olan daha güvenli, uygun fiyatlı, temiz ve sürdürülebilir enerji sistemi, enerji güvenliği, istihdam, ekonomik faaliyetler ile çevre ve insan sağlığı alanlarında önemli faydalar sunmaktadır.
Günlük yaşamda en sık gördüğümüz enerji dönüşümleri arasında kinetik (hareket) enerjinin potansiyel enerjiye, potansiyel enerjinin ise hareket enerjiye dönüşmesidir. Enerji ısıl, mekanik, kinetik, potansiyel, elektrik, manyetik, kimyasal, nükleer gibi değişik biçimler alabilir.

Yenilenebilir enerji, güneş ışığı, rüzgar, yağmur, gelgitler, dalgalar ve jeotermal ısı gibi karbon nötr doğal kaynaklardan elde edilebilen ve insan zaman ölçeğinde doğal olarak yenilenen kaynaklardan elde edilebilen enerjiye denir.