El artículo presenta problemas y retos para la innovación en el sector energético considerado como cimiento para el desarrollo productivo del país. El universo de oportunidades recopilado se basa en tendencias identificadas a partir de la evaluación histórica del sector energético y su situación actual, analizadas en contexto globalizado. Posteriormente, para justificar y contextualizar las oportunidades de innovación, se analiza de manera resumida la explotación de las principales fuentes de energía en Colombia, considerando sus inicios, su evolución y el crecimiento esperado a corto plazo de cada una de ellas. Finalmente se señalan algunas posibilidades de cambios tecnológicos e innovaciones en el sector energético colombiano, con base en las tendencias evolutivas de la tecnología y en los retos y problemas que se lograron identificar y evaluar. Se hace énfasis en el papel preponderante que deberá asumir la ingeniería para el desarrollo de procesos y productos eficientes y amigables con el medio ambiente.