由于得天独厚的环境，夏威夷成为各种再生能源科技的实验场，是美国发展替代性能源技术的最前线。太阳能、海藻、海水与地热都是夏威夷正积极发展的替代能源。

夏威夷拥有发展各种替代能源的地理环境，加上隶属美国领土的独特地位，使各国企业纷纷到夏威夷设立能源开发中心。夏威夷州政府也希望以替代能源降低对进口石油的依赖。夏威夷电力80%倚赖进口石油，这使夏威夷的电价从1999年以来上涨一倍。

夏威夷州长Linda Linmgle的目标是到2030年时，替代能源可以供应70%的电力。她认为，如果石油的经验给了我们什么教训，那就是不要集中依赖单一能源。

夏威夷原本就已在替代能源方面领先，茂宜岛目前有十分之一的电力来自风力，风力电厂供应1.1万户家庭用电。夏威夷大岛也有五分之一的能源来自火山的地热。瓦胡岛正在兴建的发电厂将以棕榈油发电，可以供应3万户家庭电力。

日照充分的夏威夷拥有丰沛的太阳能，油价高涨让原本不具经济效益的太阳能开始具有吸引力。除了传统的太阳能面板，Sopogy公司正在夏威夷实验微型太阳热能（solar-thermal）发电炉。太阳热能发电是用阳光加热液体，以推动发电机的技术。一般的太阳热能发电炉非常巨大，通常都独立设在沙漠中。但Sopogy公司的太阳热能发电炉仅有45公斤，可以装在办公大楼或住家屋顶。

Sopogy执行长Darren Kimura希望把微型太阳热能发电设备推广到世界各地，五年内达成10亿美元营收。

海藻炼油则是再生能源领域的另一项高端技术。海藻的生长速度不但是玉米的十倍，拿来炼油也不会影响到食物供应。但是海藻炼油的技术难度很高，先前30年的尝试多已失败。现在，英国石油公司（BP）正与从夏威夷大学独立出来的HR生质石油公司合作，在大岛的可纳海岸种植海藻。

利用海水、湖水冷却室温是一种简单的节能方式。阿姆斯特丹与多伦多都已有这类系统，省电效果显著。长青能源公司（Evergreen）设立的檀香山海水空调公司计划抽取500公尺深的冰冷海水，以管线输送到六公里外的冷却厂。这套系统可望省下15百万瓦的电力，每年减碳8.4万吨。

地热则是夏威夷另一项充沛的能源，大岛的Kilauea火山有潜力提供全夏威夷需要的电力。目前由Ormat科技公司经营的地热电厂供应大岛18%的电力。不过大举扩张地热发电可能侵犯原住民的圣地，而且要把电力输送到其它岛也有困难。