Węgiel jest nieodnawialny, ponieważ pochodzi z paliw kopalnych, a paliwa kopalne trwają miliony lat. Paliwa kopalne są produktem rozłożonych materiałów i organizmów ogrzewanych i poddawanych działaniu ciśnienia przez miliony lat.
Torf staje się węglem, gdy ulega przemianom chemicznym i fizycznym. Gnijące lub rozłożone rośliny piętrzą się. W środowisku, w którym torf jest pokryty wodą, proces rozkładu jest wolniejszy. Kiedy torf jest pokryty osadami, potrzebuje jedynie ciepła i czasu, aby kontynuować zagęszczanie i proces ukorzeniania. Proces ten trwa wiele lat, ponieważ związki wodorowęglowe w torfie muszą się rozpaść. Innym powodem, dla którego węgiel jest nieodnawialny, jest fakt, że potrzeba dużej ilości torfu do wytworzenia mniejszej ilości węgla. Na przykład w Kentucky, 1 pionowa stopa węgla powstaje z zagęszczania 10 pionowych stóp torfu.
Wszystkie paliwa kopalne są nieodnawialne, ale niektóre nieodnawialne źródła energii, takie jak ruda uranu, nie są paliwami kopalnymi. Wytwarzanie energii z węgla wiąże się z wydobyciem i spalaniem węgla w elektrowniach. Chociaż paliwa kopalne mogą być tanie w ekstrakcji, spalanie ich negatywnie wpływa na środowisko. Na przykład węgiel tworzy odpady składowane na wysypiskach i opuszczonych kopalniach. Spalanie węgla uwalnia dwutlenek węgla, tlenki azotu i związki rtęci.
