Umwandlung einer Energieform in eine andere, z.B. von Wasserkraft in Elektrizität, oder Umwandlung eines Energieträgers in einen anderen, z.B. von Biomasse in Biogas. Immer mit Umwandlungsverlusten verbunden.

Um einen Energierohstoff in eine brauchbare Energieform zu bringen, ist in der Regel eine Energieumwandlung nötig. Sie erfolgt in Anlagen, die auf die Besonderheiten des Energierohstoffs und der gewünschten Energieform abgestimmt sind – z.B. kann Windenergie mit Windturbinen zum Wasserpumpen oder aber in Windkraftanlagen zur Erzeugung von Elektrizität genutzt werden. Bei einer Energieumwandlung erscheint die Ausgangsenergie nie vollständig als Endenergie wieder, weil immer Umwandlungsverluste auftreten, etwa im Generator einer Windkraftanlage. Diese Verluste äußern sich meist als Wärme (z.B. als Erwärmung des Generators), die sich in der eigentlichen Umwandlung nicht mehr nutzen lässt und daher Abwärme (oder Anergie) genannt wird. Wegen dieser Verluste ist der Wirkungsgrad immer kleiner als 100%.
Wichtige Umwandlungen sind die von der Wärme (z.B. Sonnenstrahlung oder Erdwärme) in Wärmekraftmaschinen zu Antriebsenergie oder weiter zu Elektrizität. Aufgrund eines Naturgesetzes, des 2. Hauptsatzes der Wärmelehre, fällt der in Antriebsenergie umwandelbare Anteil, die Exergie, um so geringer aus, je kleiner der Temperaturunterschied zwischen Ausgangs- und Endtemperatur (in der Regel Umgebungstemperatur) ist. Arbeitet z.B. ein Solarturm-Kraftwerk mit Dampf von 540°C, so beträgt die Energie zwar 64%; weil aber noch Umwandlungsverluste z.B. im Generator dazukommen, mach der Wirkungsgrad dieser Umwandlung nur 40% aus. Rechnet man zudem die Verluste durch Abstrahlung vom Turmempfänger und die Strahlungsverluste zwischen Heliostaten und Empfänger dazu, bleiben nur 15 bis 20% Gesamtwirkungsgrad.