Os combustíveis fósseis causam poluição quando queimados para uso e quando derramados durante o transporte ou mineração. A queima de combustíveis fósseis é o maior produtor de poluição.
A maioria dos combustíveis fósseis é queimada para se transformar em energia, e os gases liberados no ar pela queima, por sua vez, causam poluição do ar e da água. Os gases liberados pela queima e combustão de combustíveis fósseis incluem monóxido de carbono, óxidos de nitrogênio, óxidos de enxofre e hidrocarbonetos. No ar, esses gases se tornam cancerígenos, que podem ser inalados e também podem se misturar com a chuva que cai para formar chuva ácida.
Os combustíveis fósseis também se tornam poluentes quando derramados durante o transporte. Embora seja uma ocorrência rara em comparação com a liberação de partículas no ar durante a conversão de combustíveis fósseis em energia, ainda tem um impacto ambiental negativo severo quando isso acontece. Combustíveis fósseis derramados e a salmoura usada na perfuração podem liberar toxinas para o solo e as águas subterrâneas.
Semelhante a derramamentos durante o transporte, acidentes de mineração e perfuração são raros, mas historicamente houve ocasiões em que combustíveis fósseis vazaram para o meio ambiente. A qualidade diminuída da água perto de vazamentos causou doenças e pode até causar a morte de qualquer pessoa ou animal diretamente exposto ao combustível fóssil vazado.
