光は電磁波であり、代表的なものに太陽光がある。光エネルギーは電磁波がもつエネルギーで、それ以外に高温固体などからの熱輻射エネルギーも含まれている。太陽光は、0.2～2.2μm（マイクロメートル）程度（紫外線、可視光線、赤外線）までの広い範囲の波長帯から構成されている。光エネルギーの大きさEは、光に含まれる光子の振動数νと波長λによって、E=hν=hc/λで表される（h：プランク定数、c：光の速さ）。太陽光の利用には、光や熱として直接利用する場合と、太陽エネルギーから変換した力学エネルギーである水力、風力、波力を利用する場合とがある。太陽光発電は光を直接、電気に変換して利用するもので、シリコンなど半導体物質に光を照射して起電力が発生する光起電力効果を利用した発電システムである。熱利用には給湯や暖房用の温水器、それに集光器で高温熱源を発生させて蒸気タービンを駆動する太陽熱発電がある。最近では、ヒートポンプの性能が向上し、大気熱を効率よく利用することも可能になってきた。