新材料和新能源的应用无疑是本次世博会的一大亮点。在城市生活、工业生产、房屋建筑和家居生活的方方面面，都可以利用新材料和新能源来满足我们对于绿色低碳生活的要求，而此次世博会正是对这些节能解决方案的集中展现。
　　
　　在节能材料的应用中，LED是本次世博会当之不愧的“主角”。本次世博会15公顷的城市最佳实践区、“一轴四馆”的景观照明全部采用LED，此外上海世博园区的广场照明、沿江景观带、标识与智能导引系统以及部分室内外灯光也都将应用半导体照明技术。同时，整个园区80%以上的夜景采用LED，世博园区成为全球最大的LED示范区。
　　
　　此外，新能源技术的展示也为本届世博会创下了多个第一。上海世博园智能电网综合示范工程，是世界上首个涵盖“调度、输电、变电、配电、用电、调度六个环节和通信信息支持平台”的已建并投运的智能电网综合示范工程。包括风电、太阳能光伏等在内的多种清洁能源被接入到这一工程中。其中，太阳能是使用量最大的绿色能源，中国馆、世博中心、主题馆等建筑都在屋顶、玻璃幕墙上安装了太阳能电池组系统。
　　
　　另外值得一提的是，节能材料和建筑设计理念的有机结合也使本次世博会成为节能建筑的展示群。其中，德国馆采用全透明的外墙设计，外表被一层银灰色的发光膜所覆盖，不仅具有超群的发光性和节能性，还可以在世博结束后拆解剪裁再利用；而日本馆则首次采用“发电膜”技术，其外墙表面的高透明发电膜，在发电同时也能最大限度透光；而城市最佳实践区的马德里案例馆也在馆外以中国传统的竹子为原料，制成了节能隔热的“保护层”。
　　
　　业内人士认为，本届世博会将成为新材料及新能源演绎城市低碳生活的精彩缩影，6个月的展示期将有明显的示范和引导意义，对相关技术的产业化应用及市场爆发产生积极影响；一旦技术成熟、成本降低，被老百姓接受已经“没多大问题”。