Sektorkopplung (auch Sektorenkopplung) fasst die vermehrte Nutzung von elektrischem Strom für die Wärmeversorgung von Gebäuden und die Mobilität zusammen. Fossile und nukleare Energieträger werden aufgrund ihrer klima- und gesundheitsschädlichen Risiken künftig durch umweltfreundlicheren Strom aus Photovoltaik, Windkraft oder der Verbrennung von Wasserstoff (Power-to-Gas) ersetzt. Denn elektrischer Strom lässt sich leicht und verlustarm in Wärme und mechanische Arbeit (Fahrzeugantriebe, Maschinen) wandeln. 

Umgekehrt funktioniert diese Energiewandlung nicht oder nur teilweise, insbesondere aber mit hohem technischen und finanziellen Aufwand. Elektrischer Strom lässt sich deutlich einfacher und verlustärmer verteilen als beispielsweise Wärme, die in der Regel ein Wärmeträgermedium (Luft, Wasser, Öle, Feststoffe) und somit Rohre und Pumpen benötigt. Zudem lässt sich elektrischer Strom gut und schnell regeln oder speichern.

Die Sektorkopplung wird den Bedarf an sogenanntem Ökostrom deutlich erhöhen, weil Wärme und E-Mobilität mitversorgt werden müssen. Deshalb ist der Ausbau von Windkraft und Photovoltaiksystemen der Schlüssel zu einer erfolgreichen Energiewende, um die Klimaerwärmung zu begrenzen.