德国可再生能源产业发展初期十分弱小，但2000年4月1日生效的《可再生能源法》（Law for the Promotion of Renewable Energies）改变了德国能源市场。此后，德国又相继出台了促进生物燃料、地热能等可再生能源发展的相关法律。高额的政府补贴推动了风力涡轮机和太阳能面板需求的增长，德国很快得到环保人士的青睐。
20世纪90年代，德国的能源市场结构很简单。电力多来自煤电或核电厂，车辆使用常规化石燃料，家庭利用石油或天然气取暖。但过去10年，这一结构发生了重大变化：绿色电力变得普遍，汽车开始利用生物燃料，家庭采用木质颗粒取暖。虽然煤炭、核能、石油和天然气虽仍然统治市场，但可再生能源所占份额不断上升。事实上，可再生能源电力已占德国总需求的15%，某些州风电比例甚至超过了35%。
然而，可再生能源发展仍然面临很多问题。例如，补贴资金、持续增长以及风能太阳能储存技术等方面。
风力发电
过去十年是德国风电飞速发展的十年。1999年末，德国风电容量仅为2875兆瓦，而到2008年末，这一数字猛增到23903兆瓦，提高近9倍。去年风电的比重在总电力需求的份额达到7%。风电价格也相对较为便宜。德国《可再生能源法》要求，能源公司须以每千瓦时9美分的价格购买风电，基本与常规电力的价格持平。有专家认为，风电是最具经济性的可再生能源。但由于钢铁价格上涨，该法案需要进行修改，提高风电的收购价格。（1美分约合6分人民币）
国际能源机构（IEA）表示，从理论上说，风电每年可以产生130万太瓦时电力，而全球每年的能源消费为1.567万太瓦时，仅占风电潜力的1.2%。
专家相信风能将在未来获得显著增长，特别是海上/离岸风力发电。德国政府预计，2030年之前，欧洲北海和波罗的海的海上风力发电场容量将达到2万到3万兆瓦。如果达到最佳风力条件，发 电能力相当于20到30个核电厂。
然而，陆上风力发电场没有那么乐观。近年来，不少德国市民团体已经加大了对风力发电场的抗议，建设新风力发电场困难较大。为解决这一问题，可进行“发电机组改造”（re-powering），即用效率更高的新风力涡轮机替换现有风力发电装备。德国风能协会认为该措施潜力巨大，2020年之前风电有望满足德国1/4的电力需求。
风力发电场对于野生动物略具负面影响。德国一家环保组织发现，因风力涡轮机造成鸟类死亡数量少于汽车交通鸟类死亡数量。
此外，风能的不稳定也是一个大问题，目前尚没有更好的办法来储存风力过剩时所产生的电力。德国北部风能较为丰富，而南部和西部能源消耗最大，因此需要建设全国性电力线路，而此举也将增加消费者的成本。
长期来看，风能在德国能源结构中的份额能够增加，技术进步也将降低风电价格。
光伏技术
在德国的能源结构中，虽然太阳能发电所占份额小于风能，但政府还是对太阳能发电投入大笔资金。2008年，光伏设备安装获得了62亿欧元资助，而新高效能风力发电场仅获得了23亿欧元（1欧元约合11.02元人民币）支持。
风电与太阳能发电的差异也体现在价格上。《可再生能源法》规定，太阳能面板生产的电力的收购价格是43美分/千瓦时，而风电仅为9美分/千瓦时。政府补贴促进了光伏市场的显著增长。从2001年到2008年，太阳能电力从7600万千瓦时增长到4.3亿千瓦时。
太阳能电力虽潜力巨大，但仍然面临成本问题。已安装的光伏设备需要270亿欧元的维护费用，而且每年都要不断安装新的设备。生产太阳能面板所需的硅资源丰富，但生产较为困难。如果太阳能模块的成本能够降低，这种情况将大为改观。最近几年太阳能面板的价格呈现下降趋势，受中国制造商的推动，2008年太阳能面板价格下降了25%。
假如太阳能电力能够和常规电力一样便宜，消费者没有任何理由不购买太阳能面板，需求也将猛增，届时太阳能电力将在能源市场上发挥重要作用。大多数专家认为，这一过程仍需数十年时间。
太阳热能
太阳热能技术并不复杂，人们在几十年前已经应用。第一座太阳热能工厂建于上个世纪80年代，但由于随之而来的石油价格下跌，太阳热能的发展跌入谷底。近年来人们对气候变化日益关注，太阳热能面临着复兴。
其中尤为引人注目的是“沙漠科技计划”（Desertec project），科学家设想在撒哈拉大沙漠建设巨大的太阳热能发电厂。从理论上讲，它足以满足全世界的电力需求。如果“沙漠科技计划”成为现实，太阳热能将会产生大量电力。目前该计划取得了进展，产业和金融巨头们联合创建了“沙漠技术工业倡议公司”，目标到2050年，该计划能够满足欧洲15%的能源需求。该计划的发电成本非常昂贵，电厂本身需花费3500亿欧元，另外需500亿欧元建设新电网。
