Dans le sens commun, l'énergie désigne ce qui permet d'effectuer une activité, qu'il s'agisse de fabriquer de la lumière, de la chaleur, de produire un mouvement. L'énergie étant nécessaire à toute activité humaine, se fournir en énergie, demeure au fil du temps, une préoccupation majeure des hommes.

En premier lieu, les individus ont exploité leurs propres forces, celle des animaux et de la nature (les vents, l'eau). Dès lors, ils ont commencé à exploiter les matières premières naturelles pouvant leur permettre d'accroître leur force de travail mais aussi de satisfaire les besoins domestiques nécessaires tels que se chauffer, se déplacer, s'éclairer ...

L'utilisation du bois permet de se chauffer et cette source d'énergie est l'objet d'incessantes querelles pour se la procurer tout au long du Moyen Age et de la période moderne. On utilise également du charbon de bois ou de la tourbe. Pour s'éclairer, on utilise jusqu'au XIXe s. les bougies et les lampes à huile. Pour se déplacer ou déplacer des marchandises, le recours à la traction animale est employé. Si l'énergie éolienne est utilisée pour se déplacer sur les voies navigables, elle l'est également pour faire tourner les moulins (de façon marginale dans le département) et satisfaire ainsi les besoins économiques en augmentant la force de travail des hommes. Les moulins du Puy-de-Dôme sont cependant majoritairement alimentés avec une autre source d'énergie : l'eau. Qu'ils soient fariniers, papetiers ou autres, ils sont implantés très majoritairement sur les cours d'eau et demeurent en activité jusqu'à l'après Seconde guerre mondiale.

Mais qu'il s'agisse des besoins domestiques ou artisanaux, la véritable mutation s'opère à la fin du XVIIIe s. et tout au long du XIXe s. avec la révolution industrielle et des transports initiée par l'utilisation de la machine à vapeur. La chaleur transformée en énergie mécanique alimente désormais locomotives, locomobiles et autres machines à vapeur révolutionnant les transports, la production manufacturière et l'agriculture. Le XIXe s. et le XXe s. vont être les siècles du recours de plus en plus massif aux énergies fossiles.

Le charbon est déjà employé au XVIIIe s. Dans les premiers temps, de nombreux courriers de l'Intendance d'Auvergne mentionnent la mauvaise qualité du charbon, et surtout la mauvaise exploitation des mines. Malgré tout, l'exploitation du charbon se développe et il commence à être utilisé par les populations, qui délaissent le bois et la tourbe, pour se chauffer. Les forges, les ateliers de salpêtre et autres ateliers artisanaux y ont recours également. Le charbon est l'objet d'une utilisation accrue au XIXe s.

Dès les années 1850, les industries locales, comme les sucreries Bourdon, les ateliers Barbier d'Aubrée et les mines elles-mêmes utilisent cette production. Le Puy-de-Dôme exploite ses bassins miniers dont les plus importants sont Brassac-les-Mines, Messeix et Saint-Eloy-les Mines. Au XXe s., la houille est surtout utilisée pour la production d'électricité par les centrales thermiques, le chauffage individuel et dans la sidérurgie. Les bassins miniers auvergnats vont continuer de fonctionner jusqu'aux années 80.

L'utilisation du pétrole et du gaz naturel s'impose au XXe s. Pour satisfaire ses besoins énergétiques, l'Auvergne, à l'image de la France, a recours aux importations de pétrole. Le gaz de Lacq découvert en 1951 alimente la ville de Clermont-Ferrand en 1962, puis la majeure partie des villes, mais il est remplacé lui aussi par les importations par le biais des gazoducs et méthaniers. Les hydrocarbures sont employés pour le chauffage, dans l'industrie, mais contribuent largement à l'explosion du secteur des transports et de la mécanisation agricole.

Parallèlement, l'électricité se développe progressivement pendant le XXe s. dans l'industrie, l'éclairage public, les chemins de fer avant d'entrer dans les foyers. Elle est massivement utilisée, dès la seconde moitié du XXe s. et ce, de façon exponentielle, jusqu'à nos jours. Plusieurs sources d'énergie permettent de fournir la " houille blanche " : les centrales thermiques essentiellement par le biais du charbon, les barrages hydroélectriques mais aussi les centrales nucléaires. Après des projets d'implantation de centrale nucléaire (sur l'Allier par exemple), des extractions d'uranium dans le Livradois-Forez (abandonnées rapidement dans les années 40), aucune centrale ne voit le jour dans le département.