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技术进步既可以是生产工艺、中间投入品以及制造技能等方面的革新和改进，也可以是技术所涵盖的各种形式知识的积累与改进，主要是获取新技术和运用新的生产手段，推动物质技术基础变革、新产品开发、劳动生产率提高和生产发展的有组织的活动过程。
根据2007年我国公布的《中国的能源状况与政策》白皮书，能源技术进步主要涉及大力推广节能技术、推进关键技术创新、提升装备制造水平、加强前沿技术研究、开展基础科学研究五大领域。
一是大力推广节能技术。把节能技术作为能源技术发展的优先主题，重点攻克高耗能领域的节能关键技术，大力提高一次能源和终端能源的利用效率。
二是推进关键技术创新。鼓励发展洁净煤技术，重点掌握第三代大型压水堆核电技术，积极发展复杂地质油气资源勘探开发和低品位油气资源高效开发技术，鼓励发展替代能源技术。
三是提升装备制造水平。依托国家能源重点工程，带动装备制造业的技术进步。
四是加强前沿技术研究。重点研究化石能源、生物质能源和可再生能源制氢、经济高效储氢及输配技术，研究燃料电池基础关键部件制备及电堆集成、燃料电池发电及车用动力系统集成技术等。
五是开展基础科学研究。重点研究化石能源高效洁净利用与转化的基础理论，高性能热功转换、高效节能储能的关键原理，规模化利用可再生能源的基础技术，规模化利用核能、氢能技术等基础理论。
根据国际能源机构年度报告《能源技术展望》的分类逻辑，可以将能源技术分为能源供应环节的能源技术和能源使用环节的能源技术。根据中国能源技术发展现状，在能源供应环节的能源技术方面主要关注新能源技术，在能源使用环节的能源技术方面主要关注节能减排技术，节能减排技术按能源使用领域又分为工业、建筑、交通三大领域。能源技术路线如表2.1所示。
表2.1 能源技术路线
续表
资料来源：IEA，2010；中国人民大学气候变化与低碳经济研究所，2011
同时，根据目前国际上能源技术的主要形态，能源技术进一步可分为三类：一是采用能源替代，发展清洁能源技术，包括核电、水电及可再生能源技术；二是节能减排技术，即通过提高能源使用效率和转换率节约用能；三是从化石能源的利用中分离和回收CO 2 的碳捕获与封存技术（杨芳，2013）。
清洁能源技术包括核电、水电及可再生能源技术。火电部门是最主要的碳排放部门，对发电技术的改进和采用新的发电技术，将有效减少电力部门的CO 2 排放。目前，整体联合气化循环发电技术（Integrated Gasification Combined Cycle，IGCC）和天然气联合循环发电技术（Natural Gas Combined Cycle，NGCC）引起了人们的广泛关注。IGCC是一种将碳化物，如煤炭、石油焦、渣油、生物质燃料等气化后产生的低热值合成气，经净化后送入燃气—蒸汽联合循环发电或生产其他化学物质的技术（汤蕴林，2004）。IGCC将联合循环发电技术与煤气化，以及煤气净化技术有机结合在一起，是一种可持续发展的洁净煤发电技术，符合21世纪发电技术的发展方向，已成为21世纪备受关注的洁净能源利用技术。NGCC利用天然气燃烧产生的高温烟气在燃气轮机中做功发电后，排放出的废气能在余热回收锅炉中产生蒸汽，蒸汽继续推动蒸汽轮机做功发电，燃气—蒸汽两者结合便形成了天然气联合循环发电。我国从20世纪80年代起就跟踪IGCC技术的发展，并在烟台建设了IGCC示范电站（张春霞，2004）。步入21世纪后，世界上NGCC技术在电力系统中的地位发生了显著的变化，不再仅仅充当应急电源和调峰的角色，而是作为电网的一个重要组成部分而迅速崛起。随着国家能源结构政策的调整，我国天然气联合循环发电也有一定程度的发展。目前，杭州半山电厂、张家港华兴电厂、上海化学工区热电等天然气发电机组已经并网发电。随着环保形势的日趋严峻、天然气资源的不断开发和引进，以及技术的逐渐成熟，NGCC和IGCC发电技术在中国电力系统中的比重将来可能会有较大的提高。可再生能源包括水能、风能、生物质能、太阳能、地热能和海洋能等，资源潜力大，环境污染低，温室气体排放远低于一般的化石能源，甚至可以实现零排放，并且可以永续利用，既有利于减少碳排放、减缓全球气候变化，又有利于实现能源的可持续利用。20世纪70年代以来，可再生能源开发利用受到世界各国的高度重视，可再生能源得到迅速发展，成为发展最快的能源（魏一鸣等，2008）。
节能减排技术是指促进能源节约集约使用、提高能源资源开发利用效率和效益、减少对环境影响、遏制能源资源浪费的技术。节能技术主要包括能源资源优化开发技术，单项节能改造技术与节能技术的系统集成，节能型的生产工艺、高性能用能设备，可直接或间接减少能源消耗的新材料开发应用技术，以及节约能源、提高用能效率的管理技术等。从国家发展改革委组织推荐重点节能技术来看，我国尤其重视煤炭、电力、钢铁、有色金属、石油石化、化工、建材、机械、纺织等工业行业，交通运输、建筑、农业、民用及商用等领域的节能新技术、新工艺的开发与应用。
根据政府间气候变化专门委员会（2005）的报告，碳捕获与封存技术具有减少温室气体减排成本以及增加实现温室气体减排灵活性的潜力。碳捕获与封存技术指利用吸附、吸收、低温及膜系统等技术将CO 2 从工业或相关能源的排放源中分离出来，经过液化压缩，用管道输送到封存地点，深埋于地下碱性含水层中并长期与大气隔绝，从而有助于减少温室气体排放。目前，碳捕获与封存技术是众多碳减排技术中一种应用前景十分广阔的新兴技术。碳捕获与封存技术有望实现化石能源使用的近零排放，减排潜力巨大，因而受到国际社会特别是发达国家的格外重视（魏一鸣等，2008）。