Os combustíveis fósseis são formados a partir da matéria em decomposição de plantas e animais que foram expostos ao calor e à pressão sob a crosta terrestre por milhões de anos. Esses organismos outrora vivos são lentamente decompostos no hidrocarbonetos que compreendem combustíveis fósseis. Os três combustíveis fósseis encontrados na Terra são carvão, petróleo bruto e gás natural.
O carvão é um combustível fóssil sólido que se formou a partir da decomposição da vegetação terrestre. A vegetação morta foi compactada e aquecida e, ao longo de milhões de anos, o carbono e o hidrogênio dessa vegetação se organizaram em hidrocarbonetos de cadeia longa que liberam uma quantidade enorme de energia térmica quando queimados. O carvão é geralmente encontrado em minas bem abaixo da superfície da terra.
O petróleo bruto é um combustível fóssil líquido formado a partir de restos de pequenos organismos marinhos. Geralmente é encontrado preso em pequenos espaços nas rochas e geralmente é extraído por perfurações na terra. O gás natural é o combustível fóssil gasoso e, como o petróleo bruto, ele se formou a partir da decomposição de microrganismos marinhos. É composto principalmente de metano e é obtido por perfuração.
Como existem quantidades limitadas de combustíveis fósseis disponíveis na Terra, eles são considerados recursos limitados. Eles também são considerados recursos não renováveis, já que produzir mais combustíveis fósseis leva centenas de milhões de anos e não pode ser feito artificialmente.
