Il convient de préciser que les hydrocarbures extraits du milieu marin, mais non renouvelables, ne répondent pas à cette définition.

La plupart des énergies marines (ou énergies de la mer) sont encore au stade expérimental. Elles sont encore chères mais, pour tous les types de projets, le potentiel de réduction des coûts est très important. Largement exploitées, elles pourraient couvrir, à elles seules, les besoins énergétiques de l’humanité. On distingue l’énergie :

• éolienne : elle est fournie par les vents soufflant en pleine mer. C’est la forme d’énergie marine la plus développée actuellement. De nombreux projets de fermes d’éoliennes flottantes existent mais ont du mal à se développer en France ;
• marémotrice : c’est le flux et le reflux des marées qui sont exploités. Les investissements étant lourds, la filière est peu développée ;
• produite par des hydroliennes : elle provient de l’énergie cinétique de l’eau, ici, en l’occurrence, des courants marins ;
• houlomotrice : cette énergie est produite par les vagues ;
• thermique : c’est l’énergie correspondant au gradient thermique entre les eaux de surface et les eaux profondes. C’est l’énergie thermique des mers (ETM). Elle peut être exploitée dans la zone intertropicale, là où existe un différentiel important de température entre les eaux de surface (supérieures à 20 °C) et les eaux profondes (environ 4 °C) ;
• osmotique : ce sont les différences de salinité entre eau douce et eau salée qui sont exploitées. Ce genre de milieu naturel se trouve, typiquement, dans les estuaires.