As principais desvantagens do carvão derivam de seus efeitos adversos à saúde e ao meio ambiente. A queima de carvão produz resíduos prejudiciais, incluindo dióxido de carbono, óxidos de nitrogênio, ácidos sulfúricos e arsênico. As usinas termelétricas a carvão são responsáveis por cerca de 24.000 mortes prematuras a cada ano nos Estados Unidos, com 2.800 mortes apenas por câncer de pulmão.
Em 2014, os custos anuais com saúde da eletricidade para produção de carvão na Europa ultrapassavam US $ 55 bilhões. As usinas termelétricas a carvão contaminam os cursos d'água, tornando a água imprópria para consumo. Milhares de fogos de carvão queimam em todo o mundo. Esses incêndios são difíceis de localizar e não podem ser extintos quando estão no subsolo, geralmente levando a incêndios florestais na superfície. O carvão pode ser limpo ou transformado em um gás líquido para ser menos prejudicial, mas a tecnologia para conseguir isso não foi totalmente desenvolvida.
