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Ein der wichtigsten Merkmale einer nachhaltigen  Stadt wird die Dämpfung des  Energiehungers sein. Dazu bieten  sich drei Sektoren an. Zum einen der Bau und  Betrieb von Gebäuden: Denn diese allein  verschlingen aktuell rund ein Drittel der weltweit benötigten Energie. Hier könnte der Einsatz smarter Steuerungstechnologie Abhilfe schaffen, um Heizen, Kühlen und Belüften ressourcenschonender zu managen. Moderne Gebäudestandards wie das Passivhaus, Nullenergiehaus oder Plusenergiehaus senken den Energieverbrauch zusätzlich. Ein zweiter Bereich betrifft das Transportwesen: Durch den Ausbau des öffentlichen Nahverkehrs können urbane Regionen mehr Bewohner weg vom ressourcenintensiven Privatverkehr und hin zur Nutzung umweltfreundlicher  Alternativen bewegen. Und ein drittes,  großes Handlungsfeld sind Erneuerbare Energiequellen: Damit regenerative Lösungen in Zukunft in großem Maßstab von Städten verwirklicht werden können, ist eine umfassende Planung über verschiedene Stakeholder hinweg erforderlich.

Schon jetzt ist Wasserknappheit eine der größten Herausforderungen für viele Metropolen weltweit – vor allem im Globalen Süden. Sage und schreibe 2,2 Milliarden Menschen haben aktuell keinen gesicherten Zugang zu sauberem Trinkwasser, so aktuelle Zahlen von UNICEF, dem Kinderhilfswerk der Vereinten Nationen. In einer nachhaltigen Stadt kommt deshalb der Wasserinfrastruktur eine entscheidende Rolle zu. So sind etwa umsichtige und regelmäßige Wartungsmaßnahmen Pflicht für jede ökologische Stadt. In Teilen des asiatischen und des afrikanischen Kontinents beläuft sich der Verlust von Wasser durch veraltete, beziehungsweise ungenügend gewartete Anlagen auf bis zu 70 Prozent. Auch die Aufbereitung des Wassers ist entscheidend. Im Zuge der nachhaltigen Stadtentwicklung können betroffene Gemeinden und Nationen auf biologische Maßnahmen setzen. Das kann zum Beispiel eine Pflanzenkläranlage sein, die eine kostengünstige, energieeffiziente und nachhaltige Alternative zur chemischen oder technischen Reinigung darstellt.

Die nach wie vor steigende Weltbevölkerung verursacht einen zu einem wachsenden Nahrungsmittelbedarf – auch und gerade in urbanen Räumen, in denen im Zuge des globalen Trends zur Verstädterung anteilig immer mehr Menschen leben. Dabei hat Lebensmittelknappheit viele Auslöser. Oftmals entsteht sie aufgrund von Dürren, staatlichem Missmanagement, Konflikten und Armut oder wird zumindest dadurch begünstigt. Um in urbanen Regionen Ernährungssicherheit zu gewährleisten, sollten in einer nachhaltigen Stadt nicht nur Fragen zur Nahrungsmittelproduktion geklärt, sondern auch in Bezug auf Lagerung und Verteilung von Nahrungsmitteln neue Lösungen gefunden werden. Eine Möglichkeit für Städte ist es, die lokale Produktion zu fördern, etwa im Rahmen urbaner Landwirtschaft. Wichtig sind auch Investitionen in einen funktionierenden Wirtschaftskreislauf: Ein funktionierender und unabhängiger Wirtschaftskreislauf mindert die Auswirkungen dieser Faktoren und gewährt auf langfristige Sicht Versorgungssicherheit und Wohlstand.