El acceso a energía confiable y asequible es vital para el desarrollo sostenible. En las áreas fuera de la red de los países en desarrollo, las soluciones energéticas descentralizadas han recibido una atención creciente debido a sus contribuciones a la reducción de la pobreza. Sin embargo, la mayor parte de la población rural en muchos países en desarrollo aún tiene poco o ningún acceso a tecnologías energéticas modernas. Este documento evalúa los factores que determinan los éxitos y fracasos de las soluciones energéticas descentralizadas basándose en estudios de caso armonizados localmente de contextos heterogéneos de Asia, África subsahariana y América del Sur. Los estudios de caso fueron analizados a través de las lentes combinadas de la transición energética y el Nexo Agua-Energía-Alimentos (WEF). Los hallazgos indican que el acceso a soluciones energéticas descentralizadas modernas no ha resultado en transiciones energéticas completas debido a varios compromisos con los otros dominios del Nexo WEF. Por otro lado, los estudios de caso apuntan al potencial de mejoras en la seguridad alimentaria, los ingresos, la salud, el empoderamiento de las mujeres y la conservación de recursos cuando existen sinergias entre las soluciones energéticas descentralizadas y otros componentes del Nexo WEF.