Presidenten säger att det är osannolikt att kraftbolag kommer att gå tillbaka till kol, oavsett Mr Trump planer på att öka produktionen.
Trump har också sagt att han vill att USA ska dra sig ur klimatavtalet i Paris.
Men president Obama säger att detta skulle se USA förlora sin "sitt säte vid bordet".
Presidentens åsikter framträdde i en policyforumartikel i den högt ansedda forskningstidskriften Science.
Redaktörerna anser att det är första gången som en sittande ordförande har skrivit ett sådant inslag.
I artikeln hävdar presidenten att en "massiv vetenskaplig meritlista" visar att klimatförändringarna är "verkliga och inte kan ignoreras".
Barack Obama redogör också för skälen till att han anser att trenden mot en ekonomi med låga koldioxidutsläpp nu är "oåterkallelig".
Han pekar på att USA:s ekonomi ökade med 10 % mellan 2008 och 2015, medan koldioxidutsläppen minskade med nästan samma belopp.
Barack Obama säger att de amerikanska företagen i allt högre grad har sett de ekonomiska fördelarna med att minska koldioxidutsläppen genom ökad energieffektivitet.
Med hänvisning till exempel på företag som General Motors och Alcoa säger presidenten att USA konsumerade 2,5 % mindre energi 2015 än 2008 medan ekonomin nu var en tiondel större.
Det skulle bli en enorm ekonomisk påföljd om ekonomierna inte minskar sina utsläpp, skriver Mr Obama.
Om koldioxiden fortsätter att öka kan de globala temperaturerna stiga med 4 grader C i slutet av detta århundrade, och det skulle kunna kosta världsekonomin 4 procent av BNP.
I amerikanska termer skulle det motsvara förlusten av federala intäkter på mellan $ 340 miljarder och $ 690 miljarder varje år.
Barack Obama säger att 2,2 miljoner amerikaner nu arbetar med arbetstillfällen kopplade till energieffektivitet - dubbelt så mycket som 1,1 miljoner som arbetar med produktion av fossila bränslen och elproduktion.
Tack vare hydraulisk spräckning har gas vuxit fram som en omvälvande energikälla, som nu står för 33 % av den amerikanska elproduktionen.
Trots Mr Trump planer på att återuppliva kolindustrin genom att minska byråkratin, "det är osannolikt att verktyg kommer att ändra kurs och välja att bygga koleldade kraftverk, som skulle vara dyrare än naturgaskraftverk, oavsett några nära förestående förändringar i federal politik."
Även stater som stödde Donald Trump i presidentvalet hade flyttat kraftigt till förnybara energikällor. Iowa genererade 32 % av sin el 2015 från vindkraft, en ökning från 8 % 2008.
När det gäller klimatavtalet i Paris sade Barack Obama att detta var en "grundförändring i det diplomatiska landskapet som redan har gett betydande utdelningar".
Om man drar sig ur avtalet, vilket Trump har grumlat, skulle Förenta staterna förlora sin plats vid bordet och inte kunna hålla andra länder för sina åtaganden, skrev presidenten. Barack Obama sade att ett fortsatt deltagande i Parisprocessen skulle vara till stor nytta för det amerikanska folket och det internationella samfundet.
Men den avgående presidenten var noga med att erbjuda en olivgren av olika slag till president utvalda Trump. Barack Obama hävdade att de mål som USA anslöt sig till i Parisavtalet skulle kunna uppnås på många olika sätt och "detta innebär inte att nästa administration måste följa samma inrikespolitik".
Följ Matt på Twitter och på Facebook
Förnybara energikällor kommer att fortsätta att växa i USA trots motvilja mot den inkommande Trump administrationen, säger president Obama.