Les économies d'énergie résultent de la limitation de production et de consommation d'énergie, en particulier d'énergie non-renouvelable produite à partir de combustibles fossiles : pétrole, gaz, charbon, tourbe (qui se sont accumulés dans des périodes géologiques passées, et qui ne se reconstituent pas ou extrêmement lentement).
Aux énergies d’origine fossile dégageant du CO (dont il est urgent de diminuer massivement la consommation, étant donné la dégradation du climat et les problèmes d'acidification de l’océan mondial) s’opposent :
De la fin de la préhistoire au XVIIIe siècle, l'Homme n'a pratiquement utilisé que des énergies renouvelables, avant que le charbon, brûlé pour chauffer la vapeur d’eau, ne joue un rôle central dans la 1re révolution industrielle (chemins de fer, usines..) ; à partir de la fin du XIXe siècle, le pétrole permet le développement du moteur à explosion puis Diesel et turboréacteurs, et donc des véhicules routiers, des centrales thermiques, de l’aviation...
La seconde moitié du XXe siècle a été caractérisée par une croissance presque exponentielle :
et d'un gaspillage massif des énergies non-renouvelables.
Le pétrole, depuis le début du XXe siècle, est le principal pourvoyeur d’énergie (tout en fournissant, par ses dérivés, la matière première des industries chimiques et pharmaceutiques).
En revanche, l'industrie pétrolière est traditionnellement un gros consommateur d'énergie. En effet, pour que les réactions de raffinage du pétrole se déclenchent, il faut porter les charges à des températures de 350 °C à 600 °C. Pour atteindre de telles températures, le raffinage doit brûler entre 5 % et 7 % de la charge.
Par ailleurs, les gros tankers pétroliers consomment aussi énormément de fioul.
La guerre du Kippour en 1973, qui déclencha la crise pétrolière et le renchérissement du brut, a inauguré une prise de conscience du problème d'économie d'énergie, mais presque sans mesures concrètes. Depuis lors, la hausse considérable des prix du brut rendrait rentables de massives économies d'énergie. Pourtant, depuis 1973, la production de pétrole, gaz et charbon a constamment augmenté.
Pour certains pays sans ressources pétrolières (par exemple la France) le problème d'économie d'énergie constitue un enjeu majeur car la facture d'importation de l'énergie représente environ 75 % de l'énergie consommée. D'autres pays, bien qu'ayant de grandes réserves d'hydrocarbures, rationnent sévèrement l'exploitation de ces ressources (par exemple, la Norvège) .