Określenie zasoby nieodnawialne używane jest zazwyczaj w odniesieniu do zasobów energetycznych ropy naftowej, węgla, gazu ziemnego i uranu. Zasoby nieodnawialne to wszelkie zasoby składające się wyłącznie lub w części z elementów w układzie okresowym i powstałe w wyniku reakcji chemicznych, które albo wymagały warunków, których już nie ma na Ziemi, albo które trwały miliony lat, czyniąc je nieodnawialnymi w sensie praktycznym .
Węgiel powstaje, gdy nacisk na minerały węglowe zmusza je do skamieniałości. Z definicji, skamieniałości trwa miliony lat, co sprawia, że węgiel nie jest odnawialny w ludzkiej skali czasowej. Olej wymaga również skamieniałych organizmów, aby stworzyć płyn na bazie węgla. Gaz ziemny to także paliwo kopalne wytwarzane przez ekspozycję na intensywne ciepło i ciśnienie Ziemi w pobliżu jądra przez miliony lat.
W przeciwieństwie do paliw kopalnych, uran nie powstał w wyniku reakcji chemicznej na Ziemi. Jest raczej wytwarzany przez ciepło eksplodującej gwiazdy supernowej, a następnie został sprowadzony na Ziemię podczas formowania się planety, a później z meteorów lub meteorytów. Chociaż niewielkie ilości uranu występują w wielu obszarach, duże ilości uranu trudno znaleźć w wysokich stężeniach. Inne pierwiastki, takie jak cyna, rtęć, srebro, złoto i kadm są nieodnawialne w taki sam sposób jak uran, ale nie są uważane za zasoby w taki sam sposób jak paliwa kopalne.
