Podczas spalania paliwa kopalne wytwarzają energię cieplną, a także wiele produktów odpadowych i emisje gazów. Paliwa kopalne są spalane w celu wytworzenia ciepła wykorzystywanego do wytwarzania energii elektrycznej. Ropa naftowa i gaz ziemny są często rafinowane w celu produkcji paliw wykorzystywanych w ogrzewaniu i transporcie.
Paliwa kopalne powstały z pozostałości roślin i zwierząt, które żyły miliony lat temu. Szczątki te zostały ostatecznie pokryte warstwami skał. Różne rodzaje paliw kopalnych powstają z materii organicznej w zależności od temperatury i ciśnienia, jakim podlegały, jak również szeregu innych czynników. Węgiel, ropa naftowa i gaz ziemny są uważane za zasoby nieodnawialne, co oznacza, że istnieje ograniczona podaż tych paliw.
Spalanie paliw kopalnych wytwarza szeroką gamę produktów odpadowych, takich jak popiół, żużel i inne cząstki. Spalanie paliw kopalnych produkuje również dwutlenek węgla, gaz cieplarniany, który przyczynia się do globalnego ocieplenia. Węgiel i ropa naftowa również wytwarzają dwutlenek siarki po spaleniu, gaz, który powoduje problemy z oddychaniem u wielu żywych istot i przyczynia się do kwaśnych deszczy. Paliwa kopalne to szeroko stosowane źródło paliwa, które w ciągu ostatnich dwudziestu lat było odpowiedzialne za trzy czwarte emisji gazów cieplarnianych spowodowanych przez człowieka.