Paliwa kopalne pochodzą z materii organicznej, która uległa rozkładowi pod wpływem intensywnego ciśnienia i ciepła skorupy ziemskiej. Paliwa kopalne są głównie oparte na węglu, chociaż niektóre paliwa, takie jak metan, mają wyższe proporcje wodoru do węgla. Produkcja paliw kopalnych trwa zwykle miliony lat. Węgiel, gaz ziemny i ropa naftowa są przykładami paliw kopalnych.
Paliwa kopalne są wiodącym na świecie źródłem produkcji energii. Wytwarzają duże ilości energii podczas spalania, nawet w niewielkich ilościach. Jednak efektem ubocznym spalania paliw kopalnych jest produkcja gazów cieplarnianych, które są uwalniane do powietrza i izolują planetę. Uważa się, że gazy cieplarniane mogą powodować powszechne szkody w środowisku i mogą być przyczyną globalnych zmian klimatycznych.
Innym skutkiem ubocznym stosowania tych źródeł energii są duże ilości kwasów uwalnianych do atmosfery, co powoduje kwaśne deszcze. Elementy promieniotwórcze są również uwalniane do powietrza, gdy spalane są paliwa kopalne. Wykorzystanie paliw kopalnych poprzedza zarejestrowaną historię ludzkości. Węgiel był najwcześniejszym paliwem kopalnym używanym przez człowieka i był spalany w piecach do wytapiania rud metali. Użycie ropy naftowej rozpoczęło się w XIX wieku.
