Toutes les technologies de production d'énergie, dans la période allant de la phase expérimentale à la phase de maturité, subissent « une diminution progressive des coûts qui se répercute sur le coût de l'énergie produite ». Il existe plusieurs facteurs qui, selon la source utilisée, influencent le rythme d'apprentissage technologique, c'est-à-dire "la vitesse à laquelle une technologie entre sur le marché et devient de plus en plus compétitive d'un point de vue économique". En effet, les dépenses d'investissement ne sont pas les seules dépenses dans lesquelles il en existe d'autres, de type fixe ou variable, qui doivent être engagées. C'est de ce raisonnement que s'inspire l'analyse préparée par Andrea Fidenza et Carlo Manna pour le bureau d'études de l'Agence nationale pour les nouvelles technologies, l'énergie et le développement économique durable (ENEA).
Parmi les différents postes de dépenses figurent le coût du combustible, les coûts d'O&M, les coûts liés aux émissions de CO2 et enfin ceux du démantèlement de la centrale elle-même. Ils pèsent différemment selon la technologie utilisée et leur somme, tout au long du cycle de l'ouvrage, constitue le "coût total qui contribue à la formation des coûts de production d'une unité énergétique".
Dans le secteur de l'électricité, pour comparer le coût de production à partir de différentes sources, « le coût énergétique dit nivelé (Lcoe), c'est-à-dire le coût de production de 1 kW d'électricité, est calculé sur la base d'une méthodologie internationalement reconnue. Il est essentiellement calculé comme le rapport entre la valeur actualisée de la somme des sorties de trésorerie et la valeur actualisée de la production d'électricité sur la durée de vie utile de la centrale ».
D'autres éléments qui affectent le coût de la production d'électricité sont une augmentation des coûts de construction et un allongement des délais de construction d'une centrale. Sur les deux fronts, les sources les plus exposées à une hausse du Lcoe sont avant tout le nucléaire, le photovoltaïque et l'éolien. Une autre variable qui conditionne le niveau du Lcoe est représentée par le facteur de charge, c'est-à-dire « le rapport entre la production d'électricité d'une centrale et le maximum théorique pouvant être produit dans une période de temps donnée ». Une diminution de la quantité d'énergie produite a un impact plus important sur le coût des technologies qui présentent une prévalence de coûts fixes et moins dans le cas des technologies au gaz où environ 70 % du coût de production dépend du combustible.
Les choix énergétiques ont également un impact substantiel d'un point de vue environnemental et social. Les effets sur les ressources naturelles peuvent en effet avoir « des conséquences indirectes sur la santé des populations, sur la conservation de l'écosystème et, enfin, aussi sur la sécurité alimentaire ». C'est pourquoi, ces dernières années, il y a eu un fort développement des sources d'énergie renouvelables non traditionnelles, "qui s'est poursuivi également en 2010, marquant un nouveau record de 211 milliards de dollars d'investissements mondiaux et marquant une croissance de 32% par rapport à la année précédente". L'avancée de ces secteurs est due à l'énorme potentiel de développement à moyen et long terme et "par une réduction rapide des coûts des technologies, notamment des nouvelles".
