La demande mondiale en énergie devrait progresser de 60% d'ici 2030, essentiellement en provenance des pays émergents.
Si les deux premiers siècles de la révolution industrielle (1750-1945) sont souvent qualifiés d'époque du «tout-charbon», on doit, pour la période plus récente qui a vu la généralisation de l'exploitation des ressources pétrolières et gazières, utiliser le concept de «mix» énergétique. On exprime ainsi le recours à toute la gamme des ressources disponibles qui fait face à la hausse de la demande mondiale sous l'effet de la croissance démographique et de l'augmentation de la consommation moyenne par habitant. Quelques chiffres permettent de fixer les idées: la Terre devrait compter 9 milliards d'habitants en 2050 (mais une projection «haute» évoque 14 milliards) et la croissance de la demande mondiale en énergie, d'ici à 2030, devrait être de 60%, essentiellement en provenance des pays émergents (90%).
À l'échelle de la planète, la composition du mix énergétique dépend des ressources exploitables mais aussi des innovations technologiques. Le concept de «peak» (peak gas, peak oil), introduit en 1956 par le géophysicien américain Marion King Hubbert pour caractériser le moment à partir duquel la production des énergies fossiles (charbon, pétrole, gaz) va décroître, doit être révisé, au moins en ce qui concerne ses échéances. Cela afin de tenir compte des progrès dans les techniques d'exploration et d'exploitation des gisements ainsi que de l'évolution des critères de rentabilité. Le mix énergétique est également contraint par les besoins spécifiques de certains secteurs économiques (à titre d'exemple, les transports tirent 97% de leur énergie du pétrole) et, de plus en plus, par les contraintes environnementales. Ce dernier point concerne notamment les ressources fossiles: l'augmentation de la concentration de gaz carbonique (CO2) dans l'atmosphère doit être maîtrisée en raison de l'acidification observée des océans et du changement climatique dont elle est une cause.
L'évolution du mix énergétique mondial durant la décennie 1998-2008, au cours de laquelle la production a augmenté de 27%, met en évidence une baisse de la contribution du pétrole de 39 à 34%, compensée par une augmentation de la part du charbon de 25 à 29%, tandis que le gaz naturel passait de 25% à 24%, le nucléaire et l'hydraulique demeurant stables entre 5 et 6%. On constate aussi l'émergence de la production éolienne, estimée à 1%, alors que le photovoltaïque ne représentait encore que 0,04%. Les ressources fossiles sont donc largement prépondérantes. Selon les experts de BP, elles devraient le rester à l'horizon 2030, avec 78% du total (à parts égales entre le charbon, le pétrole et le gaz) contre 87% en 2008. Nucléaire, hydraulique et énergies renouvelables (biocarburants compris) interviendraient, quant à eux, à hauteur de 7% chacun.