בעקבות הצורך הבלתי נמנע בהשגת היעדים הגלובליים, ה-IEA הגדירה 17 טכנולוגיות מפתח ליעילות אנרגטית, ייצור אנרגיה ותחבורה. בין הטכנולוגיות בצד ההיצע נמנות: תחנות כוח פחמיות עם מנגנון אחסון ולכידת פחם (CCS), תחנות כוח גרעיניות, ייצור חשמל מקרינת שמש מרוכזת (CSP), תחנת כוח מאנרגיית שמש מסוג פוטו-וולטאי (PV); תחנות כוח פחמיות בשיטת IGCC, תחנות כוח פחמיות בשיטת USCSC, ביו-דלקים מדור שני. בין הטכנולוגיות בצד הביקוש: התייעלות אנרגטית בבניינים ומתקנים/גלים, משאבות חום לחימום וקירור, חימום מבנים ומים באמצעות אנרגיית השמש, התייעלות אנרגטית בענף התחבורה, רכבים חשמליים וכלי רכב נטענים (EV, PHEV), כלי רכב המונעים באמצעות תאי דלק, יישום טכנולוגית לכידת פחמן בתהליכים מגוונים כגון הפקת מימן והמרת דלק, התייעלות אנרגטית במערכות מנוע שמשמשות את התעשייה.