现代社会能源需求量非常大，已经发现的传统化石能源的蕴藏量百年左右就会消耗殆尽。同时污染与碳排放问题，并不支持继续大规模使用化石能源，因此人们特别希望找到源源不断的清洁能源。在这种强烈愿望的推动下，有些人联想到像种粮食一样种出能源。经过多年探索，人们种植能源的愿望正在变成现实，这是因为有些植物在生长过程中会积累特别多的高能物质，这样的植物是能源资源的最佳来源之一。
人们将可以获取能源的植物称为能源植物。具体来说，能源植物是指能够通过光合作用，把二氧化碳和水直接转化成含有较高能量有机物的一类植物，这类植物的汁液或提取液含有较多与石油成分类似的物质，这些物质经加工后可作为石油的替代品使用，故又称“石油树”或“能源树”。生物本身的特点就是含水多，正常的植物通常不会产出特别多的油类物质，需要通过特殊的培育方法筛选出含油更高的品种，才能满足工业化生产的需求。不同的能源植物产出的能源物质也不一样，常见的能源植物可分为用于薪炭的能源植物，富含类似石油成分的能源植物，富含高糖、高淀粉和纤维素等碳水化合物的能源植物，富含油脂的能源植物以及藻类。
用于薪炭的能源植物：比较适合直接作为薪炭资源提供薪柴和木炭，如杨柳科、桃金娘科桉属、银合欢属等。目前世界上品质较好的薪炭树种有加拿大杨、意大利杨、美国梧桐、沙枣等。
富含类似石油成分的能源植物：如麻疯树、油楠、绿玉树、西谷椰子、西蒙得木、巴西橡胶树等，含有大量的油脂类碳氢化合物，经过简单的脱脂处理即可作为柴油使用，也可直接用作燃料油。此类能源植物生产成本低，利用率高，是植物能源的最佳来源。
富含高糖、高淀粉和纤维素等碳水化合物的能源植物：又可分为糖类能源植物、淀粉类能源植物和纤维素类能源植物，这些植物产生的碳水化合物通过生物发酵得到的最终产品是乙醇。这类植物种类多、分布广，如甘蔗、甜菜等糖类能源植物，可直接通过发酵法制备燃料乙醇；木薯、玉米、甘薯等淀粉类能源植物，需要经过水解后才能用于乙醇生产；纤维素类能源植物包括桉树、芒草等，可采用其他技术获得乙醇等燃料，也可直接燃烧发电。
富含油脂的能源植物：既是人类食物的重要组成部分，又是工业用途非常广泛的原料，其某一器官（多为种子）具备很高的含油率，通过提取它们中的油脂进行加工，可以有效制备生物柴油。世界上富含油脂的植物有万种以上，中国有近千种，且储存量很大。如桂北木姜子种子含油率达64．4％，樟科植物黄脉钓樟种子含油率高达67．2％，水花生、水浮莲、水葫芦等一些高等淡水植物也有很大的产油潜力。
藻类是高效光合微生物，仅需要二氧化碳、水和阳光，即可进行光合反应，也是一种很有开发前景的生物能源。藻类具有很高的固碳能力，相当于森林的10～50倍；生长速度快，适应能力强，不与农作物争地（可用滩涂、盐碱地、荒漠等）争水（可用生活污水、海水和盐碱水等）；含有较高的脂类等易热解的化学组分，可高效生产生物燃油、燃料乙醇，且热解条件低，生产成本低；具有减排效应，可以通过光合作用利用废气（二氧化碳、二氧化氮），缓解温室气体排放。目前较为成熟的应用方法，包括直接提取和热解制备液体燃料。
与传统化石能源相比，能源植物资源具有清洁环保、可再生、低成本、安全和持续稳定等许多优点。但植物的生长都需要一定的空间，而且每个植物个体蕴含的高能物质相对有限，无法像煤炭与石油那样高密度分布，其产业链无法移植煤炭与石油行业的先例，在今后的开发和利用中，还需要探索更有效的经营模式。