تبدیل، تولید، انتقال و مصرف انرژی همگی روی محیط زیست تاثیرگذارند. این اثرات مخرب زیست محیطی حاصل انتشارات هستهای، شیمیایی و حرارتی فرآیندهایی است که برای تامین منافع و رفاه بشر کارمی کنند.

توسعه پایدار ایجاب می کند که منابع انرژی در دسترس پایدار با هزینه ای معقول و بدون یا باحداقل اثرات منفی اجتماعی تامین و عرضه شوند.رابطه بین توسعه پایدار و بهره گیری از منابع، بویژه منابع انرژی از مهم ترین مسائل جوامع بشری است و تحقق توسعه پایدار در گرو استفاده کارا از منابع انرژی است . بر اساس مفهوم توسعه پایدار بدیهی است که منابع سوخت فسیلی محدود بوده و فاقد مشخصه های لازم برای پایدار بودن هستند. در حالیکه که عمده اثرات ایجاد شده روی محیط زیست و طبیعت بواسطه مصرف انرژی – به ویژه سوخت های فسیلی - حادث می شوند. یکی از رویکرد ها که در این جهت مد نظر قرارگرفته است افزایش کارایی انرژی و در نتیجه کاهش انتشار آلاینده های ناشی از مصرف سوخت های فسیلی است. در این مقاله ضمن تشریح چالش های زیست محیطی در دنیا و راه حل های مقابله با آنها و نیز بیان ابعاد ترمودینامیکی ارتباط انرژی و محیط زیست، به مفهومی به نام اگزرژی از علم ترمودینامیک اشاره شده که اذهان را نسبت به تاثیر مخرب از دست رفتن کارایی در اس تفاده از انرژی روی محیط زیست حساس تر می سازد . در ارزیابی پایداری فرآیندها و سیستم ها و تلاش برای بهبود پایداری، تحلیل اگزرژی به عنوان یک ابزار ترمودینامیکی بسیار مفید و موثر تلقی می شود.