Tehnologija valovne energije izkorišča naraščajoče in padajoče vrhove površinskih valov, ki jih poganjajo plimske sile na oceanu, za ustvarjanje električne energije, bodisi iz neposrednega toka vode bodisi zaradi učinka pritiska, ki ga ima voda lahko na površinske zračne tokove. Medtem ko tehnologija valovne energije obljublja, da bo v bistvu brezplačna energija in popolnoma obnovljiva, je njen vpliv na morsko okolje večinoma neznan. Tehnologija je tudi v razvojni fazi, kjer se preizkušajo prototipi, ki bi jih lahko sčasoma povečali, da bi zagotovili velike količine energije za obalna mesta.
En primer tehnologije valovne energije, ki uporablja energijo vetra, je bil razvit v Avstraliji in se od leta 2008 preizkuša ob obali Havajev v ZDA. Prihajajoči valovi vstopijo v komoro, ki sili zrak v in iz osrednje cevi, ki se uporablja za voziti turbino. Turbina je zasnovana tako, da premika vrtenje kot odziv na valove, ki se dvigajo ali padajo, saj spreminjajo tok zraka, tako da se nenehno vrti. Vendar pa postopek povzroča veliko hrupa, kar je ena njegovih glavnih pomanjkljivosti.
Druga metoda uporablja velike, lebdeče, podolgovate pelamis cevi, ki se premikajo gor in dol po površini, ko valovi prehajajo pod njimi. To premakne vzvod, pritrjen iz vsake cevi na hidravlično črpalko, ki poganja električne generatorje. Podobna hidravlična zasnova uporablja opremo, ki sedi na morskem dnu in je pritrjena na plavajoče enote, ki se premikajo kot bat, ko se valovi dvigajo in padajo, za črpanje morske vode skozi generatorje. Tehnologija energije valovanja lupine ostrig uporablja tudi črpalno delovanje valov za odpiranje in zapiranje hidravlične plošče, ki črpa tekočino do obalne postaje, kjer se tlak ponovno uporablja za pogon električnega generatorja.
V ZDA od leta 2007 imajo eksperimentalni projekti z energijo valov ob obali Oregona rok dokončanja od 5 do 10 let in naj bi proizvedli dovolj energije pri največji zmogljivosti za oskrbo 60,000 gospodinjstev. Naprave uporabljajo boje za zajemanje valov, nameščene v Tihem oceanu, in dopolnjujejo podobne poskuse v državah Washington, Hawaii in New Jersey. Testiranje poteka, hkrati pa poskuša oceniti vpliv sistemov na okolje med delovanjem.
Medtem ko so ameriški programi večinoma eksperimentalni, je Evropa vodilna pri razvoju tehnologije valovne energije. V celotnem evropskem sektorju se tehnologija valovne energije preučuje že več kot 25 let z različnimi ravnmi javne podpore in uspeha. Težave pri povečevanju energetskih sistemov plimovanja na praktične ravni vključujejo nepravilnosti v velikosti in smeri valov, strukturne zmogljivosti za obvladovanje ekstremnih oceanskih vremenskih vzorcev in ujemanje zasnove opreme, tako da je učinkovita pri uporabi počasnih in nepravilnih valov.
Sposobnost izkoriščanja energije iz valov je neposredno sorazmerna s kvadratom njihove amplitude ali časovnega obdobja med grebeni in njihovo velikostjo. Zaradi tega so valovi, ki nastanejo na zemljepisnih širinah 30° in 60° severne in južne zemljepisne širine po vsem svetu, najbolj energični. Evropske države z največjim potencialom za izkoriščanje tega vira energije so Islandija, Združeno kraljestvo in Irska, pa tudi severna Španija in južna Norveška.
Ocene so, da je skupna količina oceanske energije, ki je na voljo vzdolž evropskih obal, v velikosti 320 gigavatov. Obala Združenega kraljestva naj bi imela zmogljivost za proizvodnjo 67 gigavatov električne energije iz tehnologije valovne energije. Za primerjavo, Združeno kraljestvo je od leta 2008 imelo zmogljivost proizvodnje električne energije 76 gigavatov energije iz tradicionalnih nafte, plina in obnovljivih virov.
Okoljske skrbi zaradi postavitve generatorja valovne energije se osredotočajo na pet širokih področij. Učinki več valovnih energetskih naprav na dinamiko obalne ali obalne črte in bentoške ekosisteme na dnu plitvih območij se preučujejo. Preiskujejo se tudi raziskave elektromagnetnih polj, ki jih tehnologija valovne energije ustvarja in ima na okoliških ribjih habitatih in migracijskih vzorcih. Preučujejo se tudi skupni učinki na lokalne življenjske cikle morskih sesalcev in morskih ptic.
Dodatni pomisleki v zvezi s farmami energije valov ob obali vključujejo njihov učinek na rekreacijske dejavnosti, njihovo obremenitev s hrupom in potencialno nevarnost za plovbo ladij. Kljub tem pomanjkljivostim so od leta 2008 globalni prototipi proizvajali dva megavata moči. Predvidena svetovna proizvodnja je bila ocenjena na 2,000 gigavatov na leto ali 10 % celotne svetovne porabe električne energije v letu 2008. Da bi dejansko dosegli takšno raven proizvodnje, so bili stroški naložbe ocenjeni na 820,000,000,000 evrov (1,173,830,000,000 ameriških dolarjev).