日本能源資源匱乏，即使所有的核電站全部正常發電，其自給率也只能達到19.5％。進入21世紀以后，隨著石油價格高漲，能源供應偏緊以及環保意識的增強，日本決定增強新能源的開發利用。
太陽能發電受地理環境影響相對較小，適建場所多，被日本政府列為新能源戰略的重點開發項目。2012年7月，日本實施“可再生能源發電固定價格收購制度”，規定國家負責收購由經濟產業省認證的太陽能發電設備產生的電能，收購價格為每千瓦時42日元（1美元約合118日元），差額由財政補貼。此外，“綠色投資減稅制度”保證投資可再生能源的費用，可以作為經營成本免納所得稅。
優惠政策促使日本很多企業進軍光伏發電領域。奧利克斯公司宣布，今后5年內將投資3000億日元，在北海道和鹿兒島等地建設太陽能發電設施。日本軟銀公司宣布，在富山市建設一座裝機容量為2800千瓦的太陽能發電廠。三菱商事和三菱電機合作于去年8月在三河灣建設目前日本最大太陽能發電設施。
與此同時，日本政府還鼓勵太陽能住宅建設，為此類住宅提供41萬至50萬日元的國家補貼，此外一些地方政府還給予金額不等的補貼。
在政府的大力扶植和企業的積極參與下，日本2013年新增太陽能發電裝機容量達到500萬千瓦，比上年增長150％。全年新增裝機容量為世界第二，僅次于中國。
相對其他新能源的開發利用，風力發電成本較低，其綜合成本幾乎等同于煤電，從中長期來看具有很大的發展前途。但日本風力發電事業起步較晚，發展速度也比較緩慢，直到2012年底，日本全國的風電總裝機容量只有261萬千瓦。
日本風電協會估計，日本擁有144吉瓦陸上風能、608吉瓦海上風能的發電潛力，是有待開發的能源寶庫。
在核電受挫的情況下，日本經濟產業省決定在福島縣近海建設浮體式海上風力發電站，作為災后重建的第一個項目，并逐步將其建成全球規模最大的浮體式海上風力發電站。最終的發電量為100萬千瓦時，相當于1個核電機組的發電量，并可增加4000個左右的就業崗位。去年11月，該海上風力發電設備開始投入運行。
日本經濟產業省還成立了專家委員會，著手制定海上風電補貼新方案。日本媒體認為，這是日本大力發展海上風電的信號。
由于生物燃油與現有的化石燃油有著很強的親和性，混拌到化石燃油中不用改造發動機就可以使用。日本在2002年制定了《生物能源戰略》，決定將生物能源的研發重點放在以廢棄纖維素材料為原料的第二代生物燃料乙醇和以微藻類為原料的第三代生物燃料碳化氫方面。
筑波大學進行的實驗結果表明，微藻類生物中含有大量的碳化氫，干燥后微藻類中的碳化氫含量可達到20％到30％。使用城市居民生活下水和農業廢水就可以繁殖微藻類物質，在繁殖過程中還能夠吸收大量的二氧化碳，減少溫室氣體。
東京大學、日本航空、全日空等有關方面已成立“下一代航空燃料研究會”，加快生物燃油的研究利用步伐，爭取到2020年將生物燃油在航空用油比例提高到10％左右。筑波大學教授渡邊信說，預計到2020年前后，這種生物燃油的成本有望降低到每升200日元以下。
日本富士經濟咨詢公司發布的調查統計數據顯示，日本生物燃料市場快速增長，預計2015年將達到1766億日元。該公司認為，隨著生物燃料技術的進步，生產成本的下降，對環保問題的關注增強，可再生的生物燃料在能源消費中的比例將大幅提高。
