Wydobywanie i spalanie węgla negatywnie wpływa na środowisko, powodując zanieczyszczenie wody i powietrza, kwaśne deszcze, wyczerpanie szczytów górskich i drenaż kopalni kwasów. Szkodliwe emisje spowodowane niepełnym spalaniem węgla również stanowią poważne zagrożenie dla środowiska naturalnego. społeczności biotyczne z powodu drastycznych zmian warunków atmosferycznych.
Paliwa kopalne to biopaliwa, które powstały miliony lat temu z rozkładających się organicznych pozostałości prehistorycznych organizmów. Węgiel, gaz ziemny i ropa naftowa stanowią większość nieodnawialnych źródeł energii, które zapewniają użyteczną energię do produkcji energii elektrycznej, ogrzewania gospodarstw domowych i transportu paliw. Jednak spalanie tych materiałów przyczynia się do globalnego ocieplenia i degradacji środowiska.
Węgiel w szczególności wpływa na powietrze poprzez różne zanieczyszczenia emitowane podczas spalania. W Stanach Zjednoczonych typowe wielkości emisji obejmują 2 249 lbs /MWh dla dwutlenku węgla, 6 lbs /MWh dla tlenków azotu i 13 lbs /MWh dla dwutlenku siarki, jak podaje U.S. Agencja Ochrony Środowiska. Inne zanieczyszczenia obejmują tlenek węgla i cząstki stałe. Węgiel zawiera także metan, który jest źródłem gazu cieplarnianego, który powoduje globalne ocieplenie.
Elektrownie wykorzystujące kotły węglowe również przyczyniają się do skażenia wody. Ścieki przemysłowe często zawierają toksyczne chemikalia, takie jak arsen, ołów i chrom, które zanieczyszczają drogi wodne. Wydobywanie węgla może również powodować zanieczyszczenie powierzchni i wód gruntowych z powodu drenażu kopalni. Kwaśny deszcz, który niszczy ekosystemy, powstaje, gdy tlenki azotu i dwutlenek siarki chemicznie łączą się ze związkami hydroksylowymi. Eksploatacja węgla górskiego jest metodą, która odsłania lasy i obnaża górną warstwę gleby, często powodując zwiększone spływanie.