エネルギー転換・加工を行う前のエネルギー。その消費量を一次エネルギー総供給（total primary energy supply）という。一次エネルギーには、石油、石炭、天然ガスの化石燃料、ウランの核分裂で発生する原子力や再生可能エネルギーである水力、地熱、太陽光、風力などがある。世界の一次エネルギー消費量は127億トン（石油換算：2013年）と、過去半世紀で6倍以上にまで増加している。その内訳は、石油が33.9％、石炭が30.1％、天然ガスが23.7％、原子力が4.4％、水力が6.7％、その他再生可能エネルギーが1.2％となっている（BP統計2014）。それ以外に、非商業用の一次エネルギーである間伐材、家畜ふん、廃棄物が、世界の一次エネルギー消費量の1割ほど使われている。

図「日本の一次エネルギー総供給の推移」