نظام الطاقة هو نظام مصمم بشكل أساسي بهدف توفير خدمات الطاقة للمستخدمين النهائيين. عرّف تقرير التقييم الخامس للجنة الدولية للتغيرات المناخية نظام الطاقة آخذة بعين الاعتبار وجهة النظر الهيكلية بأنه: «جميع المكونات المتعلقة بإنتاج وتحويل وتسليم واستخدام الطاقة». يشمل مجال اقتصاديات الطاقة أسواق الطاقة، ويتعامل مع نظام الطاقة لابتكار الأنظمة الفنية والاقتصادية التي تلبي طلب المستهلكين على الطاقة في أشكال الحرارة والوقود والكهرباء.
يشمل المفهومان المبدئيان بعض الإجراءات، بما في ذلك المنور وعزل المباني وتصميمها وفق معطيات الطاقة الشمسية، فضلاً عن العوامل الاجتماعية والاقتصادية مثل إدارة الطلب على الطاقة وحتى العمل عن بُعد. وبالتالي، يمتد مجال تحليل أنظمة الطاقة إلى مجالات الهندسة والاقتصاد. يُعتبر دمج الأفكار من كلا المجالين لتشكيل وصف شامل أمرًا صعبًا، لا سيما عندما يتعلق الأمر بمتغيرات الاقتصاد الكلي. يتطور مفهوم نظام الطاقة مع تطوير اللوائح والتقنيات والممارسات الجديدة، على سبيل المثال: تجارة الانبعاثات، وتطوير الشبكات الذكية، وترشيد استخدام الطاقة بشكل أكبر لإدارة الطلب على الطاقة.