Os combustíveis fósseis vêm de matéria orgânica que se decompôs sob a intensa pressão e calor da crosta terrestre. Os combustíveis fósseis são principalmente à base de carbono, embora alguns combustíveis, como o metano, tenham proporções mais altas de hidrogênio para carbono. A produção de combustíveis fósseis geralmente leva milhões de anos para ser concluída. Carvão, gás natural e petróleo são exemplos de combustíveis fósseis.
Os combustíveis fósseis são a principal fonte mundial de produção de energia. Eles produzem grandes quantidades de energia quando queimados, mesmo em pequenas quantidades. No entanto, um efeito colateral da queima de combustíveis fósseis é a produção de gases de efeito estufa, que são lançados no ar e isolam o planeta. Acredita-se que os gases de efeito estufa podem causar danos ambientais generalizados e são uma possível causa da mudança climática global.
Outro efeito colateral do uso dessas fontes de energia são grandes quantidades de ácidos que são liberados na atmosfera, resultando em chuva ácida. Elementos radioativos também são liberados no ar quando os combustíveis fósseis são queimados. O uso de combustíveis fósseis é anterior à história humana registrada. O carvão foi o primeiro combustível fóssil usado pelo homem e foi queimado em fornalhas para fundir minérios de metal. O uso do petróleo começou no século 19.