雖然面臨當前的挑戰，但總體而言，能源仍然是復合材料的一個巨大且不斷增長的市場領域，因為這些材料長期以來一直用于各種與能源相關的應用，包括用于海上和陸上石油和天然氣鉆井的井口部件和管道、風力渦輪機葉片等。

  還有其他可再生能源部門也采用復合材料。例如，一種有前途的海洋能源技術是波浪能轉換器（wave energy converters，WEC），它可以利用海浪運動來發電。2021，瑞典CorPower Ocean公司建造了一個全尺寸的纖維纏繞玻璃纖維增強復合材料（GFRP）浮標狀WEC的原型，該公司希望到2025年將其擴大為工業規模的海洋能源農場。截至2022年10月，該公司已成功對許多系統部件進行了干態測試，并于2022年11月前將其一個原型安裝在海上進行水中測試。

圖片CorPower Ocean開發的復合材料密集型浮標形波浪能轉換器（WEC）技術旨在與海上風能協同工作

  其他復合材料密集型可再生能源技術包括潮汐渦輪機的葉片，或淡水水力渦輪機葉片，如Kinetic NRG(澳大利亞黃金海岸)開發的螺旋形設計。2021年，設計、制造和測試公司éireComposites (Inverin, Galway, Ireland)、全球海洋可再生能源解決方案公司ORPC (Portland, Maine, usa)和愛爾蘭國立大學Galway (NUI, Galway)啟動了一個項目，開發和銷售由全回收碳纖維復合材料制成的潮汐渦輪機箔。其他復合材料密集型可再生能源技術包括潮汐渦輪機葉片或淡水水力渦輪機葉片，如澳大利亞Kinetic NRG開發的螺旋形設計。2021，愛爾蘭設計、制造和測試公司Eire Composites、美國全球海洋可再生能源解決方案公司ORPC和愛爾蘭國立大學戈爾韋分校啟動了一個項目，開發和銷售由全回收碳纖維復合材料制成的潮汐渦輪機箔。

  石油/天然氣應用中的復合材料，可再生能源應用是當今許多新聞的頭條，但石油和天然氣等化石燃料能源繼續領世界許多地區的能源生產和消費。例如，根據美國能源信息管理局（EIA）發布的《2022年年度能源展望》，雖然可再生能源是2022年美國增長較快的能源，但預計到2050年，石油和天然氣仍是消耗量較大的能源。多年來，碳纖維或玻璃纖維復合材料的耐腐蝕性促使其在各種石油和天然氣鉆井應用中作為傳統金屬的替代品，如井口保護組件、陸上水力壓裂（壓裂）應用中使用的碎片塞等。對于海上石油和天然氣管道，近年來，荷蘭Strohm和英國Magma Global Ltd.等公司率先開發和認證了熱塑性復合材料管（TCP），以取代海上管道中的金屬。世界各地已經宣布了幾個成功的資格認證和試點項目。除了石油和天然氣之外，近期Strohm等公司聲稱TCP可以成為公司能源轉型的關鍵組成部分，應用于運輸綠色氫氣。

    油氣管道維修，此外，復合材料解決方案還可以作為現有管道修復的高效、耐腐蝕解決方案——類似于復合材料如何用作公用設施和民用基礎設施應用的修復或加固解決方案。例如，美國QuakeWrap公司是一家30多年來一直提供各種GFRP和CFRP產品用于修復或加固樁、管道、墻壁或其他結構的公司。在CompositesWorld 2022年12月舉辦的技術交流中，QuakeWrap總裁Mo Ehsani介紹了該公司一種新技術，通過將碳纖維或玻璃纖維織物材料包裹在氣球狀設備周圍，然后將其發射到管道中，遠程應用和固化，無需挖出管道或以其他方式破壞該區域，便可實現管道修復。