研究三角研究所替代燃料研究的首席研究员拉古比尔·P·古普塔给出了以下描述
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目前汽车中使用的主要燃料，即汽油和柴油，基本上都来自原油（石油）。并且利用当今可用的各种技术，也可以生产出具有与天然气、煤炭和其他碳质燃料相同或非常相似的化学和物理性质的液体燃料。这些液体的例子——例如费托柴油，氢气和一氧化碳的混合物——通常被称为“替代”燃料，但它们不需要对当前的汽车设计进行重大改变。因此，为了回答这个问题，我们将假设“替代”指的是那些从非化石来源生产的燃料，或者那些（化石或其他）需要汽车设计或分销和营销基础设施发生重大变化的燃料。
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多年来，行业专家已经提出了许多化合物——包括甲醇、乙醇、氢气、压缩天然气 (CNG)、液化石油气 (LPG)、所谓的生物柴油和氢气——作为替代燃料，以满足以下一个或多个目标：减少对石油的依赖，石油是一种进口的、不可再生的资源；减少与燃烧产物相关的空气排放；并提高整体燃料利用效率。
乙醇和生物柴油通常使用玉米或其他可再生农产品生产，因此满足了第一个目标。但它们比它们替代的石油基产品（分别为汽油和柴油）更昂贵。
今天已经存在在压缩天然气和液化石油气上运行汽车的技术，这将满足第二个目标。事实上，亚洲和欧洲许多城市地区的公共汽车和卡车都在压缩天然气和液化石油气上运行。然而，清洁燃烧气体燃料（压缩天然气、液化石油气和氢气）在私家车中的使用扩张一直很缓慢。需要克服的障碍包括低能量储存密度（每次加满燃料箱的总行驶里程）、经济性差（石油基产品的低价格历来没有为转向这些替代品提供太多动力）以及改造当前内燃机以适应这些燃料的重大工程挑战。转向气体燃料将进一步需要新的燃料站基础设施，与目前的汽油和柴油加油站相比，这些基础设施在设计、建设和环境安全方面无疑将受到更严格的审查。
尽管存在这些重大障碍，但情况正在发生变化。即将于 2006 年出台的关于汽油和柴油中硫含量的新排放法规——以及我们减少对进口原油依赖的愿望——正在推动汽车技术朝着更清洁的燃烧替代燃料和更高效率（以每加仑行驶里程计算）的动力总成发展。内燃机可能会被由燃料电池组成的动力总成取代，燃料电池在氢气上运行，并与电动机结合使用。正在开发将汽油转化为氢气以供给这些燃料电池并利用现有加油站基础设施的技术。事实上，汽车直接在加油站加氢气并非不可想象。然而，预计在 2010 年之前不会大量使用这些替代燃料。